JP2019071784A - Power semiconductor device and electric power conversion system using the same - Google Patents

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Shinichi Fujino
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Abstract

To prevent excessive stress from being exerted on a connection portion between a power semiconductor device and a terminal and prevent a gap from occurring between molds during mold closing conducted when the power semiconductor device is sealed.SOLUTION: In a power module 300U, DC positive pole wiring 315A and DC negative pole wiring 319A which protrude from a first sealing resin 348 are arranged in one line along one surface of the first sealing resin 348, which has a portion protruding therefrom and formed into a polyhedron, protrude from a second sealing resin 351 in a lamination state, and extend to the outside of a module case 304.SELECTED DRAWING: Figure 12

Description

本発明は、直流電力を交流電力に、または交流電力を直流電力に変換するためのスイッチング動作を行うパワー半導体素子を有するパワー半導体装置及びそれを用いた電力変換装置に関する。   The present invention relates to a power semiconductor device having a power semiconductor element that performs a switching operation for converting direct current power into alternating current power or into alternating current power into direct current power, and a power conversion device using the same.

電力変換装置は、直流電源から供給された直流電力を回転電機などの交流電気負荷に供給するための交流電力に変換する機能、あるいは回転電機により発電された交流電力を直流電源に供給するための直流電力に変換する機能を備えている。この変換機能を果すため、電力変換装置はスイッチング動作を行うパワー半導体素子を有するパワー半導体装置を有している。パワー半導体素子が導通動作や遮断動作を繰り返すことにより、直流電力から交流電力へ、あるいは交流電力から直流電力への電力変換が行われる。   The power conversion device has a function of converting direct current power supplied from a direct current power supply into alternating current power for supplying an alternating current electrical load such as a rotating electrical machine, or supplying alternating current power generated by the rotating electrical machine to the direct current power supply. It has a function to convert it into DC power. In order to perform this conversion function, the power conversion device has a power semiconductor device having a power semiconductor element that performs switching operation. When the power semiconductor element repeats the conducting operation and the blocking operation, power conversion from DC power to AC power or from AC power to DC power is performed.

上記のようなパワー半導体装置には、パワー半導体素子へ直流電力を供給するための正極側端子および負極側端子が設けられている。特許文献１には、正極側端子と負極側端子とが積層された状態でパワー半導体素子を樹脂材料で封止し、ＣＡＮ状のケース内に収納したパワー半導体装置が記載されている。   The power semiconductor device as described above is provided with a positive electrode side terminal and a negative electrode side terminal for supplying DC power to the power semiconductor element. Patent Document 1 describes a power semiconductor device in which a power semiconductor element is sealed with a resin material in a state in which a positive electrode side terminal and a negative electrode side terminal are stacked, and housed in a CAN-like case.

特開２０１０−１１０１４３号公報JP, 2010-110143, A

パワー半導体素子を封止する工程では、例えば、正極側端子および負極側端子を上下の金型で押さえて型締めを行い、金型空間内に樹脂を充填する必要がある。しかし、上記特許文献１に記載されたように正極側端子と負極側端子が積層された状態であると、その部分だけ他の端子と比べて厚みが異なるため、型締めの際にパワー半導体素子と当該端子との接続部分への過大な応力や金型の隙間が生じるおそれがある。接続部分への過大な応力はパワー半導体素子の破損につながる。
本発明の目的は、生産工程におけるパワー半導体素子の破損を低減することである。 In the step of sealing the power semiconductor element, for example, it is necessary to hold the positive electrode side terminal and the negative electrode side terminal with upper and lower molds, perform mold clamping, and fill the mold space with resin. However, in the state where the positive electrode side terminal and the negative electrode side terminal are laminated as described in the above-mentioned patent document 1, the thickness is different only in that part compared with other terminals, and therefore the power semiconductor element There is a possibility that an excessive stress on the connection portion between the terminal and the terminal and a gap of the mold may occur. Excessive stress on the connection leads to damage of the power semiconductor device.
The object of the present invention is to reduce the breakage of power semiconductor elements in the production process.

本発明によるパワー半導体装置の一態様は、インバータ回路の上下アームを構成する複数のパワー半導体素子と、多面体形状を有し、複数のパワー半導体素子を封止する第１封止部材と、複数のパワー半導体素子のいずれかと接続され、第１封止部材から突出する正極側端子と、複数のパワー半導体素子のいずれかと接続され、前記第１封止部材から突出する負極側端子と、正極側端子の少なくとも一部及び負極側端子の少なくとも一部を封止する第２封止部材と、第１封止部材で封止されたパワー半導体素子を収納するケースと、を備え、正極側端子及び負極側端子は、第１封止部材から突出する部分が第１封止部材の一つの面に沿って一列に並べられ、さらに、正極側端子及び負極側端子は、第２封止部材から積層状態で突出しておりかつケースの外に延出しているものである。   One aspect of a power semiconductor device according to the present invention includes a plurality of power semiconductor elements forming upper and lower arms of an inverter circuit, a first sealing member having a polyhedron shape and sealing a plurality of power semiconductor elements, and a plurality of first sealing members. A positive terminal connected to any of the power semiconductor elements and protruding from the first sealing member, and a negative terminal connected to any of the plurality of power semiconductor elements and protruding from the first sealing member, and a positive terminal A second sealing member for sealing at least a portion of at least a portion of the negative electrode terminal and at least a portion of the negative electrode terminal, and a case for housing the power semiconductor element sealed by the first sealing member; In the side terminals, the portions projecting from the first sealing member are arranged in a line along one surface of the first sealing member, and the positive electrode side terminal and the negative electrode side terminal are stacked from the second sealing member Do you stand out? One in which extends to the outside of the case.

本発明によれば、パワーモジュールの生産工程におけるパワー半導体素子の破損を防ぐことができる。   According to the present invention, it is possible to prevent damage to the power semiconductor element in the production process of the power module.

ハイブリッド自動車の制御ブロックを示す図。FIG. 2 is a diagram showing a control block of a hybrid vehicle. インバータ回路１４０の電気回路の構成を説明する図。FIG. 6 is a diagram for explaining the configuration of an electric circuit of the inverter circuit 140. 電力変換装置２００の外観斜視図。FIG. 2 is an external perspective view of a power conversion device 200. 電力変換装置２００の外観斜視図。FIG. 2 is an external perspective view of a power conversion device 200. 電力変換装置２００の分解斜視図。FIG. 7 is an exploded perspective view of the power conversion device 200. 電力変換装置２００の分解斜視図。FIG. 7 is an exploded perspective view of the power conversion device 200. 電力変換装置２００の分解斜視図である。FIG. 6 is an exploded perspective view of the power conversion device 200. パワーモジュール３００Ｕ〜３００Ｗ、コンデンサモジュール５００、バスバーアッセンブリ８００が組み付けられた流路形成体１２の外観斜視図。The external appearance perspective view of the flow-path formation body 12 with which power modules 300U-300W, the capacitor | condenser module 500, and the bus-bar assembly 800 were assembled | assembled. バスバーアッセンブリ８００を外した状態の流路形成体１２を示す図。The figure which shows the flow-path formation body 12 in the state which removed the bus-bar assembly 800. FIG. 流路形成体１２の斜視図。The perspective view of the flow-path formation body 12. FIG. 流路形成体１２を裏面側から見た分解斜視図。The disassembled perspective view which looked at the flow-path formation body 12 from the back surface side. 本発明の実施形態に係るパワーモジュールを示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は断面図である。It is a figure which shows the power module which concerns on embodiment of this invention, (a) is a perspective view, (b) is sectional drawing. ネジおよび第二封止樹脂を取り除いたパワーモジュールを示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は断面図、（ｃ）はケースの湾曲部が変形される前の断面図である。It is a figure which shows the power module which removed the screw and 2nd sealing resin, (a) is a perspective view, (b) is a sectional view, (c) is a sectional view before the curving part of a case is deformed. . 図１３からさらにケースを取り除いたパワーモジュールを示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は断面図である。It is a figure which shows the power module which removed the case from FIG. 13 further, (a) is a perspective view, (b) is sectional drawing. 図１４からさらに第一封止樹脂および配線絶縁部を取り除いたパワーモジュールの斜視図である。It is a perspective view of the power module which removed the 1st sealing resin and the wiring insulation part from FIG. 14 further. 補助モールド体を示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は断面図である。It is a figure which shows an auxiliary mold body, (a) is a perspective view, (b) is a sectional view. モジュール一次封止体の組立工程を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the assembly process of a module primary sealing body. モジュール一次封止体の組立工程を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the assembly process of a module primary sealing body. モジュール一次封止体の組立工程を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the assembly process of a module primary sealing body. モジュール一次封止体の組立工程を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the assembly process of a module primary sealing body. モジュール一次封止体の組立工程を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the assembly process of a module primary sealing body. 第一封止樹脂のトランスファーモールド工程を説明するための図であり、（ａ）は型締め前の縦断面図、（ｂ）は型締め後の縦断面図である。It is a figure for demonstrating the transfer molding process of 1st sealing resin, (a) is a longitudinal cross-sectional view before mold clamping, (b) is a longitudinal cross-sectional view after mold clamping. パワー半導体素子の制御電極と各端子との配置関係を示す図である。It is a figure which shows the arrangement | positioning relationship between the control electrode of a power semiconductor element, and each terminal. 直流負極配線側の導体板に応力緩和部を設けた変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification which provided the stress relaxation part in the conductor board by the side of direct current | flow negative electrode wiring. 本発明の実施形態に係るパワーモジュールの内蔵回路構成を示す図である。It is a figure which shows the built-in circuit structure of the power module which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るパワーモジュールにおける低インダクタンス化について説明するための図である。It is a figure for demonstrating the inductance reduction in the power module which concerns on embodiment of this invention. コンデンサモジュール５００の外観斜視図。FIG. 6 is an external perspective view of a capacitor module 500. バスバーアッセンブリ８００の斜視図。FIG. 17 is a perspective view of the bus bar assembly 800. パワーモジュール３００Ｕ〜３００Ｗおよびコンデンサモジュール５００が装着された流路形成体１２を示す図。The figure which shows the flow-path formation body 12 with which power modules 300U-300W and the capacitor | condenser module 500 were mounted. 流路形成体１２の水平断面図。FIG. 7 is a horizontal cross-sectional view of the flow path former 12; パワーモジュール３００Ｕ〜３００Ｗの配置を説明するための模式図。The schematic diagram for demonstrating arrangement | positioning of power modules 300U-300W. 電力変換装置２００の断面を示す図。FIG. 2 shows a cross section of a power conversion device 200. 電力変換装置２００を車両に搭載したときのレイアウトを説明する図。FIG. 6 is a view for explaining the layout when the power conversion device 200 is mounted on a vehicle. 変形例を示す図。The figure which shows a modification. 変形例を示す図。The figure which shows a modification. 変形例を示す図。The figure which shows a modification. 本実施形態に係る流路形成体１２の断面図。Sectional drawing of the flow-path formation body 12 which concerns on this embodiment. 直流負極配線を分割した場合の変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification at the time of dividing | segmenting direct current | flow negative electrode wiring. 変形例に係るモジュール一次封止体の組立工程を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the assembly process of the module primary sealing body which concerns on a modification. 変形例に係るモジュール一次封止体の組立工程を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the assembly process of the module primary sealing body which concerns on a modification. 変形例に係るモジュール一次封止体の組立工程を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the assembly process of the module primary sealing body which concerns on a modification.

以下に記載の実施の形態では、発明が解決しようとする課題の欄や発明の効果の欄に記載した課題や効果以外にも製品として望ましい課題を解決し、また効果を奏している。これらに付いては実施の形態の中で説明する。   In the embodiment described below, in addition to the problems and effects described in the column of the problems to be solved by the invention and the column of the effects of the invention, the problems desirable as products are solved and the effects are exhibited. These will be described in the embodiment.

以下、図を参照して本発明を実施するための形態について説明する。図１は、ハイブリッド自動車（以下「ＨＥＶ」と記述する）の制御ブロックを示す図である。エンジンＥＧＮおよびモータジェネレータＭＧ１は車両の走行用トルクを発生する。また、モータジェネレータＭＧ１は回転トルクを発生するだけでなく、モータジェネレータＭＧ１に外部から加えられる機械エネルギーを電力に変換する機能を有する。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing a control block of a hybrid vehicle (hereinafter referred to as "HEV"). Engine EGN and motor generator MG1 generate a traveling torque of the vehicle. Further, motor generator MG1 not only generates rotational torque but also has a function of converting mechanical energy externally applied to motor generator MG1 into electric power.

モータジェネレータＭＧ１は、例えば同期機あるいは誘導機であり、上述のごとく、運転方法によりモータとしても発電機としても動作する。モータジェネレータＭＧ１を自動車に搭載する場合には、小型で高出力を得ることが望ましく、ネオジウムなどの磁石を使用した永久磁石型の同期電動機が適している。また、永久磁石型の同期電動機は誘導電動機に比べて回転子の発熱が少なく、この観点でも自動車用として優れている。   The motor generator MG1 is, for example, a synchronous machine or an induction machine, and operates as a motor or a generator according to the operation method as described above. When the motor generator MG1 is mounted on a car, it is desirable to obtain a small size and high output, and a permanent magnet synchronous motor using a magnet such as neodymium is suitable. Further, the permanent magnet type synchronous motor has less heat generation of the rotor as compared with the induction motor, and is also excellent for automobiles in this respect.

エンジンＥＧＮの出力側の出力トルクは動力分配機構ＴＳＭを介してモータジェネレータＭＧ１に伝達され、動力分配機構ＴＳＭからの回転トルクあるいはモータジェネレータＭＧ１が発生する回転トルクは、トランスミッションＴＭおよびデファレンシャルギアＤＥＦを介して車輪に伝達される。一方、回生制動の運転時には、車輪から回転トルクがモータジェネレータＭＧ１に伝達され、供給されてきた回転トルクに基づいて交流電力を発生する。発生した交流電力は後述するように電力変換装置２００により直流電力に変換され、高電圧用のバッテリ１３６を充電し、充電された電力は再び走行エネルギーとして使用される。   The output torque on the output side of engine EGN is transmitted to motor generator MG1 through power distribution mechanism TSM, and the rotational torque from power distribution mechanism TSM or the rotational torque generated by motor generator MG1 is transmitted through transmission TM and differential gear DEF. And transmitted to the wheels. On the other hand, during regenerative braking operation, rotational torque is transmitted from the wheels to motor generator MG1, and AC power is generated based on the supplied rotational torque. The generated AC power is converted into DC power by the power conversion device 200 as described later, and charges the battery 136 for high voltage, and the charged power is again used as traveling energy.

次に電力変換装置２００について説明する。インバータ回路１４０は、バッテリ１３６と直流コネクタ１３８を介して電気的に接続されており、バッテリ１３６とインバータ回路１４０との相互において電力の授受が行われる。モータジェネレータＭＧ１をモータとして動作させる場合には、インバータ回路１４０は直流コネクタ１３８を介してバッテリ１３６から供給された直流電力に基づき交流電力を発生し、交流端子１８８を介してモータジェネレータＭＧ１に供給する。モータジェネレータＭＧ１とインバータ回路１４０からなる構成は第１電動発電ユニットとして動作する。   Next, the power conversion device 200 will be described. The inverter circuit 140 is electrically connected via the battery 136 and the direct current connector 138, and power exchange between the battery 136 and the inverter circuit 140 is performed. When motor generator MG1 is operated as a motor, inverter circuit 140 generates AC power based on DC power supplied from battery 136 via DC connector 138, and supplies it to motor generator MG1 via AC terminal 188. . The configuration including motor generator MG1 and inverter circuit 140 operates as a first motor generator unit.

なお、本実施形態では、バッテリ１３６の電力によって第１電動発電ユニットを電動ユニットとして作動させることにより、モータジェネレータＭＧ１の動力のみによって車両の駆動ができる。さらに、本実施形態では、第１電動発電ユニットを発電ユニットとしてエンジン１２０の動力或いは車輪からの動力によって作動させて発電させることにより、バッテリ１３６の充電ができる。   In the present embodiment, by operating the first electric power generation unit as an electric unit by the power of the battery 136, the vehicle can be driven only by the power of the motor generator MG1. Furthermore, in the present embodiment, the battery 136 can be charged by operating the first electric power generation unit as a power generation unit by the power of the engine 120 or the power from the wheels to generate power.

また、図１では省略したが、バッテリ１３６はさらに補機用のモータを駆動するための電源としても使用される。補機用のモータとしては例えば、エアコンディショナーのコンプレッサを駆動するモータ、あるいは制御用の油圧ポンプを駆動するモータである。バッテリ１３６から直流電力が補機用パワーモジュールに供給され、補機用パワーモジュールは交流電力を発生して補機用のモータに供給する。補機用パワーモジュールはインバータ回路１４０と基本的には同様の回路構成および機能を持ち、補機用のモータに供給する交流の位相や周波数、電力を制御する。なお、電力変換装置２００は、インバータ回路１４０に供給される直流電力を平滑化するためのコンデンサモジュール５００を備えている。   Although not shown in FIG. 1, the battery 136 is also used as a power source for driving a motor for the accessory. Examples of the auxiliary motor are a motor that drives a compressor of an air conditioner, and a motor that drives a hydraulic pump for control. DC power is supplied from the battery 136 to the accessory power module, and the accessory power module generates alternating current power and supplies it to the accessory motor. The accessory power module has basically the same circuit configuration and function as the inverter circuit 140, and controls the phase, frequency, and power of alternating current supplied to the accessory motor. Power conversion device 200 includes capacitor module 500 for smoothing DC power supplied to inverter circuit 140.

電力変換装置２００は、上位の制御装置から指令を受けたりあるいは上位の制御装置に状態を表すデータを送信したりするための通信用のコネクタ２１を備えている。電力変換装置２００は、コネクタ２１から入力される指令に基づいて制御回路１７２でモータジェネレータＭＧ１の制御量を演算し、さらにモータとして運転するか発電機として運転するかを演算し、演算結果に基づいて制御パルスを発生し、その制御パルスをドライバ回路１７４へ供給する。ドライバ回路１７４は、供給された制御パルスに基づいて、インバータ回路１４０を制御するための駆動パルスを発生する。   The power conversion device 200 includes a communication connector 21 for receiving a command from the upper control device or transmitting data representing a state to the upper control device. Based on the command input from connector 21, power conversion device 200 calculates the control amount of motor generator MG1 by control circuit 172, further calculates whether to operate as a motor or as a generator, and based on the calculation result The control pulse is generated and supplied to the driver circuit 174. The driver circuit 174 generates a drive pulse for controlling the inverter circuit 140 based on the supplied control pulse.

次に、図２を用いてインバータ回路１４０の電気回路の構成を説明する。なお、以下で半導体素子として絶縁ゲート型バイポーラトランジスタを使用しており、以下略してＩＧＢＴと記す。上アームとして動作するＩＧＢＴ３２８及びダイオード１５６と、下アームとして動作するＩＧＢＴ３３０及びダイオード１６６とで、上下アームの直列回路１５０が構成される。インバータ回路１４０は、この直列回路１５０を、出力しようとする交流電力のＵ相、Ｖ相、Ｗ相の３相に対応して備えている。   Next, the configuration of the electric circuit of the inverter circuit 140 will be described with reference to FIG. In the following, an insulated gate bipolar transistor is used as a semiconductor element, and hereinafter abbreviated as IGBT. A series circuit 150 of the upper and lower arms is configured by the IGBT 328 and the diode 156 operating as the upper arm, and the IGBT 330 and the diode 166 operating as the lower arm. The inverter circuit 140 includes the series circuit 150 corresponding to three phases of U-phase, V-phase, and W-phase of AC power to be output.

これらの３相は、この実施の形態ではモータジェネレータＭＧ１の電機子巻線の３相の各相巻線に対応している。３相のそれぞれの上下アームの直列回路１５０は、直列回路の中点部分である中間電極１６９から交流電流を出力する。この中間電極１６９は、交流端子１５９及び交流端子１８８を通して、モータジェネレータＭＧ１への交流電力線である以下に説明の交流バスバー８０２や８０４と接続される。   These three phases correspond to the three phase windings of the armature winding of motor generator MG1 in this embodiment. A series circuit 150 of upper and lower arms of each of the three phases outputs an alternating current from an intermediate electrode 169 which is a middle point portion of the series circuit. The intermediate electrode 169 is connected through an AC terminal 159 and an AC terminal 188 to an AC bus bar 802 or 804 described below, which is an AC power line to the motor generator MG1.

上アームのＩＧＢＴ３２８のコレクタ電極１５３は、正極端子１５７を介してコンデンサモジュール５００の正極側のコンデンサ端子５０６に電気的に接続されている。また、下アームのＩＧＢＴ３３０のエミッタ電極は、負極端子１５８を介してコンデンサモジュール５００の負極側のコンデンサ端子５０４に電気的に接続されている。   The collector electrode 153 of the IGBT 328 of the upper arm is electrically connected to the capacitor terminal 506 on the positive electrode side of the capacitor module 500 via the positive electrode terminal 157. The emitter electrode of the lower arm IGBT 330 is electrically connected to the capacitor terminal 504 on the negative electrode side of the capacitor module 500 through the negative electrode terminal 158.

上述のように、制御回路１７２は上位の制御装置からコネクタ２１を介して制御指令を受け、これに基づいてインバータ回路１４０を構成する各相の直列回路１５０の上アームあるいは下アームを構成するＩＧＢＴ３２８やＩＧＢＴ３３０を制御するための制御信号である制御パルスを発生し、ドライバ回路１７４に供給する。   As described above, the control circuit 172 receives a control command from the upper controller via the connector 21, and based on this, the IGBT 328 constituting the upper arm or the lower arm of the series circuit 150 of each phase constituting the inverter circuit 140. And generates a control pulse, which is a control signal for controlling the IGBT 330, and supplies the control pulse to the driver circuit 174.

ドライバ回路１７４は、上記制御パルスに基づき、各相の直列回路１５０の上アームあるいは下アームを構成するＩＧＢＴ３２８やＩＧＢＴ３３０を制御するための駆動パルスを各相のＩＧＢＴ３２８やＩＧＢＴ３３０に供給する。ＩＧＢＴ３２８やＩＧＢＴ３３０は、ドライバ回路１７４からの駆動パルスに基づき、導通あるいは遮断動作を行い、バッテリ１３６から供給された直流電力を三相交流電力に変換し、この変換された電力はモータジェネレータＭＧ１に供給される。   The driver circuit 174 supplies drive pulses for controlling the IGBTs 328 and IGBTs 330 constituting the upper arm or lower arm of the series circuit 150 of each phase to the IGBTs 328 and IGBTs 330 of each phase based on the control pulse. Based on the drive pulse from driver circuit 174, IGBT 328 or IGBT 330 performs conduction or cutoff operation, converts DC power supplied from battery 136 into three-phase AC power, and supplies the converted power to motor generator MG1. Be done.

ＩＧＢＴ３２８は、コレクタ電極１５３と、信号用エミッタ電極１５５と、ゲート電極１５４を備えている。また、ＩＧＢＴ３３０は、コレクタ電極１６３と、信号用のエミッタ電極１６５と、ゲート電極１６４を備えている。ダイオード１５６が、コレクタ電極１５３とエミッタ電極１５５との間に電気的に接続されている。また、ダイオード１６６が、コレクタ電極１６３とエミッタ電極１６５との間に電気的に接続されている。   The IGBT 328 includes a collector electrode 153, a signal emitter electrode 155, and a gate electrode 154. The IGBT 330 further includes a collector electrode 163, an emitter electrode 165 for signal, and a gate electrode 164. A diode 156 is electrically connected between the collector electrode 153 and the emitter electrode 155. In addition, a diode 166 is electrically connected between the collector electrode 163 and the emitter electrode 165.

スイッチング用パワー半導体素子としては金属酸化物半導体型電界効果トランジスタ（以下略してＭＯＳＦＥＴと記す）を用いてもよい、この場合はダイオード１５６やダイオード１６６は不要となる。スイッチング用パワー半導体素子としては、ＩＧＢＴは直流電圧が比較的高い場合に適していて、ＭＯＳＦＥＴは直流電圧が比較的低い場合に適している。   A metal oxide semiconductor type field effect transistor (hereinafter abbreviated as a MOSFET) may be used as the switching power semiconductor element. In this case, the diode 156 and the diode 166 become unnecessary. As a switching power semiconductor element, an IGBT is suitable when the DC voltage is relatively high, and a MOSFET is suitable when the DC voltage is relatively low.

コンデンサモジュール５００は、正極側のコンデンサ端子５０６と負極側のコンデンサ端子５０４と正極側の電源端子５０９と負極側の電源端子５０８とを備えている。バッテリ１３６からの高電圧の直流電力は、直流コネクタ１３８を介して、正極側の電源端子５０９や負極側の電源端子５０８に供給され、コンデンサモジュール５００の正極側のコンデンサ端子５０６および負極側のコンデンサ端子５０４から、インバータ回路１４０へ供給される。   The capacitor module 500 includes a positive side capacitor terminal 506, a negative side capacitor terminal 504, a positive side power supply terminal 509, and a negative side power supply terminal 508. The high voltage DC power from the battery 136 is supplied to the power terminal 509 on the positive side and the power terminal 508 on the negative side via the DC connector 138, and the capacitor terminal 506 on the positive side and the capacitor on the negative side of the capacitor module 500 It is supplied to the inverter circuit 140 from the terminal 504.

一方、交流電力からインバータ回路１４０によって変換された直流電力は、正極側のコンデンサ端子５０６や負極側のコンデンサ端子５０４からコンデンサモジュール５００に供給され、正極側の電源端子５０９や負極側の電源端子５０８から直流コネクタ１３８を介してバッテリ１３６に供給され、バッテリ１３６に蓄積される。   On the other hand, DC power converted from AC power by the inverter circuit 140 is supplied to the capacitor module 500 from the capacitor terminal 506 on the positive side and the capacitor terminal 504 on the negative side, and the power supply terminal 509 on the positive side and power supply terminal 508 on the negative side. Are supplied to the battery 136 via the DC connector 138 and stored in the battery 136.

制御回路１７２は、ＩＧＢＴ３２８及びＩＧＢＴ３３０のスイッチングタイミングを演算処理するためのマイクロコンピュータ（以下、「マイコン」と記述する）を備えている。マイコンへの入力情報としては、モータジェネレータＭＧ１に対して要求される目標トルク値、直列回路１５０からモータジェネレータＭＧ１に供給される電流値、及びモータジェネレータＭＧ１の回転子の磁極位置がある。   The control circuit 172 includes a microcomputer (hereinafter referred to as a “microcomputer”) for arithmetically processing the switching timing of the IGBT 328 and the IGBT 330. The input information to the microcomputer includes a target torque value required for the motor generator MG1, a current value supplied from the series circuit 150 to the motor generator MG1, and a magnetic pole position of a rotor of the motor generator MG1.

目標トルク値は、不図示の上位の制御装置から出力された指令信号に基づくものである。電流値は、電流センサ１８０による検出信号に基づいて検出されたものである。磁極位置は、モータジェネレータＭＧ１に設けられたレゾルバなどの回転磁極センサ（不図示）から出力された検出信号に基づいて検出されたものである。本実施形態では、電流センサ１８０は３相の電流値を検出する場合を例に挙げているが、２相分の電流値を検出するようにし、演算により３相分の電流を求めても良い。   The target torque value is based on a command signal output from a not-shown upper controller. The current value is detected based on a detection signal from the current sensor 180. The magnetic pole position is detected based on a detection signal output from a rotating magnetic pole sensor (not shown) such as a resolver provided in the motor generator MG1. In the present embodiment, the case where the current sensor 180 detects current values of three phases is taken as an example, but current values of two phases may be detected and currents of three phases may be obtained by calculation. .

制御回路１７２内のマイコンは、目標トルク値に基づいてモータジェネレータＭＧ１のｄ軸，ｑ軸の電流指令値を演算し、この演算されたｄ軸，ｑ軸の電流指令値と、検出されたｄ軸，ｑ軸の電流値との差分に基づいてｄ軸，ｑ軸の電圧指令値を演算し、この演算されたｄ軸，ｑ軸の電圧指令値を、検出された磁極位置に基づいてＵ相、Ｖ相、Ｗ相の電圧指令値に変換する。そして、マイコンは、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の電圧指令値に基づく基本波（正弦波）と搬送波（三角波）との比較に基づいてパルス状の変調波を生成し、この生成された変調波をＰＷＭ（パルス幅変調）信号としてドライバ回路１７４に出力する。   The microcomputer in control circuit 172 calculates the d-axis and q-axis current command values of motor generator MG1 based on the target torque value, and the calculated d-axis and q-axis current command values and detected d The voltage command values of d axis and q axis are calculated based on the difference between the current values of the axis and q axis, and the calculated voltage command values of d axis and q axis are calculated based on the detected magnetic pole position. Convert to voltage command value of phase, V phase and W phase. Then, the microcomputer generates a pulse-like modulated wave based on the comparison between the fundamental wave (sine wave) and the carrier wave (triangular wave) based on the voltage command values of U phase, V phase and W phase, and the generated modulation The wave is output to the driver circuit 174 as a PWM (pulse width modulation) signal.

ドライバ回路１７４は、下アームを駆動する場合、ＰＷＭ信号を増幅したドライブ信号を、対応する下アームのＩＧＢＴ３３０のゲート電極に出力する。また、ドライバ回路１７４は、上アームを駆動する場合、ＰＷＭ信号の基準電位のレベルを上アームの基準電位のレベルにシフトしてからＰＷＭ信号を増幅し、これをドライブ信号として、対応する上アームのＩＧＢＴ３２８のゲート電極にそれぞれ出力する。   When driving the lower arm, the driver circuit 174 outputs a drive signal obtained by amplifying the PWM signal to the gate electrode of the IGBT 330 of the corresponding lower arm. Also, when driving the upper arm, the driver circuit 174 shifts the level of the reference potential of the PWM signal to the level of the reference potential of the upper arm, amplifies the PWM signal, and uses it as a drive signal to drive the corresponding upper arm. Output to the gate electrodes of the IGBTs 328 of FIG.

また、制御回路１７２内のマイコンは、異常検知（過電流、過電圧、過温度など）を行い、直列回路１５０を保護している。このため、制御回路１７２にはセンシング情報が入力されている。例えば、各アームの信号用のエミッタ電極１５５及び信号用のエミッタ電極１６５からは各ＩＧＢＴ３２８とＩＧＢＴ３３０のエミッタ電極に流れる電流の情報が、対応する駆動部（ＩＣ）に入力されている。これにより、各駆動部（ＩＣ）は過電流検知を行い、過電流が検知された場合には対応するＩＧＢＴ３２８，ＩＧＢＴ３３０のスイッチング動作を停止させ、対応するＩＧＢＴ３２８，ＩＧＢＴ３３０を過電流から保護する。   The microcomputer in the control circuit 172 performs abnormality detection (overcurrent, overvoltage, overtemperature, etc.) to protect the series circuit 150. Therefore, sensing information is input to the control circuit 172. For example, from the emitter electrode 155 for signals of each arm and the emitter electrode 165 for signals, information of the current flowing to the emitter electrodes of the IGBTs 328 and IGBTs 330 is input to the corresponding driver (IC). Thus, each drive unit (IC) performs overcurrent detection, and when an overcurrent is detected, stops the switching operation of the corresponding IGBT 328 and IGBT 330 and protects the corresponding IGBT 328 and IGBT 330 from the overcurrent.

直列回路１５０に設けられた温度センサ（不図示）からは直列回路１５０の温度の情報がマイコンに入力されている。また、マイコンには直列回路１５０の直流正極側の電圧の情報が入力されている。マイコンは、それらの情報に基づいて過温度検知及び過電圧検知を行い、過温度或いは過電圧が検知された場合には全てのＩＧＢＴ３２８，ＩＧＢＴ３３０のスイッチング動作を停止させる。   Information on the temperature of the series circuit 150 is input to the microcomputer from a temperature sensor (not shown) provided in the series circuit 150. Also, information on the voltage on the DC positive side of the series circuit 150 is input to the microcomputer. The microcomputer performs over temperature detection and over voltage detection based on the information, and stops the switching operation of all the IGBTs 328 and IGBTs 330 when the over temperature or the over voltage is detected.

図３，４は本発明に係る実施の形態としての電力変換装置２００の外観斜視図であり、図４は交流コネクタ１８７および直流コネクタ１３８を外した状態を示す。本実施の形態の電力変換装置２００は、平面形状がほぼ正方形の直方体形状としたことにより小型化が図れ、また、車両への取り付けが容易となるという効果を有している。８は蓋、１０はハウジング、１２は流路形成体、１３は冷却媒体の入口配管、１４は出口配管、４２０は下カバーである。コネクタ２１は、外部との接続のために設けられた信号用のコネクタである。   3 and 4 are external perspective views of a power conversion device 200 as an embodiment according to the present invention, and FIG. 4 shows a state in which the AC connector 187 and the DC connector 138 are removed. Power conversion device 200 according to the present embodiment has an effect that miniaturization can be achieved by making it a rectangular parallelepiped having a substantially square planar shape, and that attachment to a vehicle becomes easy. 8 is a lid, 10 is a housing, 12 is a flow path former, 13 is an inlet pipe for a cooling medium, 14 is an outlet pipe, and 420 is a lower cover. The connector 21 is a connector for signals provided for connection with the outside.

蓋８は、電力変換装置２００を構成する回路部品が収納されるハウジング１０の上部開口部に固定される。ハウジング１０の下部に固定される流路形成体１２は、後述するパワーモジュール３００及びコンデンサモジュール５００を保持するとともに、冷却媒体によってこれらを冷却する。冷却媒体としては、例えば水が用いられる場合が多く、以下では冷却水として説明する。入口配管１３および出口配管１４は流路形成体１２の一側面に設けられ、入口配管１３から供給された冷却水は流路形成体１２内の後述する流路１９に流入し、出口配管１４から排出される。   The lid 8 is fixed to the upper opening of the housing 10 in which the circuit components constituting the power conversion device 200 are accommodated. A flow path former 12 fixed to the lower part of the housing 10 holds a power module 300 and a capacitor module 500 which will be described later, and cools them by a cooling medium. As the cooling medium, for example, water is often used, and in the following, it will be described as cooling water. The inlet pipe 13 and the outlet pipe 14 are provided on one side of the flow path forming body 12, and the cooling water supplied from the inlet pipe 13 flows into the flow path 19 in the flow path forming body 12 described later. Exhausted.

交流コネクタ１８７が装着される交流インターフェイス１８５および直流コネクタ１３８が装着される直流インターフェイス１３７は、ハウジング１０の側面に設けられている。交流インターフェイス１８５は配管１３，１４が設けられている側面に設けられており、交流インターフェイス１８５に装着された交流コネクタ１８７の交流配線１８７ａは配管１３，１４の間を通って下方に延びている。直流インターフェイス１３７は交流インターフェイス１８５が設けられた側面に隣接する側面に設けられており、直流インターフェイス１３７に装着された直流コネクタ１３８の直流配線１３８ａも電力変換装置２００の下方に延びている。   An AC interface 185 to which the AC connector 187 is attached and a DC interface 137 to which the DC connector 138 is attached are provided on the side surface of the housing 10. The AC interface 185 is provided on the side where the pipes 13 and 14 are provided, and the AC wiring 187 a of the AC connector 187 attached to the AC interface 185 extends downward through between the pipes 13 and 14. The DC interface 137 is provided on the side adjacent to the side on which the AC interface 185 is provided, and the DC wiring 138 a of the DC connector 138 mounted on the DC interface 137 also extends below the power conversion device 200.

このように、交流インターフェイス１８５と配管１３，１４とが同一側面１２ｄの側に配置され、交流配線１８７ａが配管１３，１４の間を通るように下方に引き出されているので、配管１３，１４、交流コネクタ１８７および交流配線１８７ａの占める空間を小さくでき、装置全体の大型化を低減できる。また、配管１３，１４に対して交流配線１８７ａを下方に引き出しているので、交流配線１８７ａの取り回しが容易になり生産性が向上する。   Thus, since the AC interface 185 and the pipes 13 and 14 are disposed on the same side 12 d side, and the AC wiring 187 a is drawn downward so as to pass between the pipes 13 and 14, the pipes 13 and 14, The space occupied by the AC connector 187 and the AC wiring 187a can be reduced, and the enlargement of the entire device can be reduced. Further, since the AC wiring 187a is drawn downward with respect to the pipes 13 and 14, management of the AC wiring 187a is facilitated, and the productivity is improved.

図５は、図４に示す電力変換装置２００から蓋８、直流インターフェイス１３７および交流インターフェイス１８５を外した状態を示す図である。ハウジング１０の一側面には交流インターフェイス１８５が固定される開口１０ａが形成され、隣接する他の側面には直流インターフェイス１３７が固定される開口１０ｂが形成されている。開口１０ａからは３本の交流バスバー８０２、すなわち、Ｕ相交流バスバー８０２Ｕ、Ｖ相交流バスバー８０２ＶおよびＷ相交流バスバー８０２Ｗが突出し、開口１０ｂからは直流電源端子５０８，５０９が突出している。   FIG. 5 is a diagram showing a state in which lid 8, DC interface 137 and AC interface 185 are removed from power conversion device 200 shown in FIG. 4. An opening 10a to which an AC interface 185 is fixed is formed on one side of the housing 10, and an opening 10b to which a DC interface 137 is fixed is formed on the other adjacent side. Three AC bus bars 802, that is, a U-phase AC bus bar 802U, a V-phase AC bus bar 802V, and a W-phase AC bus bar 802W project from the opening 10a, and DC power terminals 508 and 509 project from the opening 10b.

図６は、図５において流路形成体１２からハウジング１０を外した状態を示す図である。ハウジング１０は２つの収納空間を有しており、隔壁１０ｃによって上部収納空間と下部収納空間とに区画されている。上部収納空間にはコネクタ２１が固定された制御回路基板２０が収納され、下部収納空間にはドライバ回路基板２２および後述するバスバーアッセンブリ８００が収納される。制御回路基板２０には図２に示した制御回路１７２が実装され、ドライバ回路基板２２にはドライバ回路基板１７４が実装されている。制御回路基板２０とドライバ回路基板２２とは不図示のフラットケーブル（後述する図７参照）によって接続されるが、そのフラットケーブルは隔壁１０ｃに形成されたスリット状の開口１０ｄを通って下部収納空間から上部収納空間へと引き出される。   FIG. 6 is a view showing a state in which the housing 10 is removed from the flow path forming body 12 in FIG. The housing 10 has two storage spaces, and is divided into an upper storage space and a lower storage space by a partition wall 10c. A control circuit board 20 to which the connector 21 is fixed is accommodated in the upper accommodation space, and a driver circuit board 22 and a bus bar assembly 800 described later are accommodated in the lower accommodation space. The control circuit 172 shown in FIG. 2 is mounted on the control circuit board 20, and the driver circuit board 174 is mounted on the driver circuit board 22. Although the control circuit board 20 and the driver circuit board 22 are connected by a flat cable (see FIG. 7 described later) (not shown), the flat cable passes through a slit-like opening 10d formed in the partition wall 10c and the lower housing space Is pulled out to the upper storage space.

図７は電力変換装置２００の分解斜視図である。蓋８の内側の、すなわちハウジング１０の上部収納空間には、上述したように制御回路１７２を実装した制御回路基板２０が配置されている。蓋８には、コネクタ２１用の開口８ａが形成されている。電力変換装置２００内の制御回路を動作させる低電圧の直流電力は、コネクタ２１から供給される。   FIG. 7 is an exploded perspective view of the power conversion device 200. Inside the lid 8, that is, in the upper storage space of the housing 10, the control circuit board 20 on which the control circuit 172 is mounted as described above is disposed. The lid 8 is formed with an opening 8 a for the connector 21. Low voltage DC power for operating the control circuit in the power conversion device 200 is supplied from the connector 21.

詳細は後述するが、流路形成体１２には、入口配管１３から流入した冷却水が流れる流路が形成されている。流路は、流路形成体１２の３つの側面に沿って流れるようなコの字形状の流路を形成している。入口配管１３から流入した冷却水はコの字形状流路の一端から流路内に流入し、流路内を流れた後に、流路の他端に接続されている出口配管１４から流出される。   Although the details will be described later, the flow passage forming body 12 is formed with a flow passage through which the cooling water flowing from the inlet pipe 13 flows. The flow path forms a U-shaped flow path that flows along the three side surfaces of the flow path forming body 12. The cooling water flowing in from the inlet pipe 13 flows into the flow path from one end of the U-shaped flow path, flows in the flow path, and then flows out from the outlet pipe 14 connected to the other end of the flow path .

流路の上面には３つの開口部４００ａ〜４００ｃが形成されており、直列回路１５０（図１参照）を内蔵したパワーモジュール３００Ｕ，３００Ｖ，３００Ｗがそれらの開口部４００ａ〜４００ｃから流路内に挿入される。パワーモジュール３００ＵにはＵ相の直列回路１５０が内蔵され、パワーモジュール３００ＶにはＶ相の直列回路１５０が内蔵され、パワーモジュール３００ＷにはＷ相の直列回路１５０が内蔵されている。これらパワーモジュール３００Ｕ〜３００Ｗは同一構成になっており、外観形状も同一形状である。開口部４００a〜４００ｃは、挿入されたパワーモジュール３００Ｕ〜３００Ｗのフランジ部によって塞がれる。   Three openings 400a to 400c are formed on the upper surface of the flow path, and power modules 300U, 300V, 300W incorporating the series circuit 150 (see FIG. 1) are inserted into the flow path from the openings 400a to 400c. Be inserted. The power module 300U incorporates the U-phase series circuit 150, the power module 300V incorporates the V-phase series circuit 150, and the power module 300W incorporates the W-phase series circuit 150. The power modules 300U to 300W have the same configuration, and the external shape is also the same. The openings 400a to 400c are closed by the flanges of the inserted power modules 300U to 300W.

流路形成体１２には、コの字形状の流路によって囲まれるように、電装部品を収納するための収納空間４０５が形成されている。本実施形態では、この収納空間４０５にコンデンサモジュール５００が収納されている。収納空間４０５に収納されたコンデンサモジュール５００は、流路内を流れる冷却水によって冷却される。コンデンサモジュール５００の上方には、交流バスバー８０２Ｕ〜８０２Ｗが装着されたバスバーアッセンブリ８００が配置される。バスバーアッセンブリ８００は、流路形成体１２の上面に固定される。バスバーアッセンブリ８００には、電流センサモジュール１８０が固定されている。   A storage space 405 for storing the electric component is formed in the flow path forming body 12 so as to be surrounded by the U-shaped flow path. In the present embodiment, the capacitor module 500 is housed in the housing space 405. The condenser module 500 stored in the storage space 405 is cooled by the cooling water flowing in the flow path. Above the capacitor module 500, a bus bar assembly 800 mounted with AC bus bars 802U to 802W is disposed. The bus bar assembly 800 is fixed to the upper surface of the flow path former 12. The current sensor module 180 is fixed to the bus bar assembly 800.

ドライバ回路基板２２は、バスバーアッセンブリ８００に設けられた支持部材８０７ａに固定されることにより、バスバーアッセンブリ８００の上方に配置される。上述したように、制御回路基板２０とドライバ回路基板２２とはフラットケーブル２３によって接続される。フラットケーブル２３は隔壁１０ｃに形成されたスリット状の開口１０ｄを通って下部収納空間から上部収納空間へと引き出される。   Driver circuit board 22 is arranged above bus bar assembly 800 by being fixed to support member 807 a provided in bus bar assembly 800. As described above, the control circuit board 20 and the driver circuit board 22 are connected by the flat cable 23. The flat cable 23 is drawn from the lower storage space to the upper storage space through the slit-like opening 10d formed in the partition wall 10c.

このように、パワーモジュール３００Ｕ〜３００Ｗとドライバ回路基板２２と制御回路基板２０とが高さ方向に階層的に配置され、制御回路基板２０が強電系のパワーモジュール３００Ｕ〜３００Ｗから最も遠い場所に配置されるので、制御回路基板２０側にスイッチングノイズ等が混入するのを低減することができる。さらに、ドライバ回路基板２２と制御回路基板２０とは隔壁１０ｃによって区画された別の収納空間に配置されるため、隔壁１０ｃが電磁シールドとして機能し、ドライバ回路基板２２から制御回路基板２０に混入するノイズを低減することができる。なお、ハウジング１０はアルミ等の金属材で形成されている。   Thus, power modules 300U-300W, driver circuit board 22 and control circuit board 20 are arranged hierarchically in the height direction, and control circuit board 20 is arranged farthest from power modules 300U-300W of high-power system. Thus, the mixing of switching noise and the like on the control circuit board 20 can be reduced. Furthermore, since the driver circuit board 22 and the control circuit board 20 are disposed in another storage space partitioned by the partition wall 10c, the partition wall 10c functions as an electromagnetic shield and mixes in from the driver circuit board 22 to the control circuit board 20. Noise can be reduced. The housing 10 is formed of a metal material such as aluminum.

さらに、ハウジング１０に一体に形成された隔壁１０ｃに制御回路基板２０が固定されるため、外部からの振動に対して制御回路基板２０の機械的な共振周波数が高くなる。そのため、車両側からの振動の影響を受け難く、信頼性が向上する。   Furthermore, since the control circuit board 20 is fixed to the partition wall 10c integrally formed in the housing 10, the mechanical resonance frequency of the control circuit board 20 is increased against external vibration. Therefore, it is not easily affected by the vibration from the vehicle side, and the reliability is improved.

以下では、流路形成体１２と、流路形成体１２に固定されるパワーモジュール３００Ｕ〜３００Ｗ、コンデンサモジュール５００およびスバーアッセンブリ８００についてより詳しく説明する。図８は、流路形成体１２にパワーモジュール３００Ｕ〜３００Ｗ、コンデンサモジュール５００、バスバーアッセンブリ８００を組み付けた外観斜視図である。また、図９は、流路形成体１２からバスバーアッセンブリ８００を外した状態を示す。バスバーアッセンブリ８００は、流路形成体１２にボルト固定される。   In the following, the flow path forming body 12 and the power modules 300U to 300W fixed to the flow path forming body 12 will be described in more detail with respect to the capacitor module 500 and the spar assembly 800. FIG. 8 is an external perspective view of the flow path forming body 12 in which the power modules 300U to 300W, the capacitor module 500, and the bus bar assembly 800 are assembled. Further, FIG. 9 shows a state in which the bus bar assembly 800 is removed from the flow path forming body 12. The bus bar assembly 800 is bolted to the flow path former 12.

まず、図１０，１１を参照しながら流路形成体１２について説明する。図１０は流路形成体１２の斜視図であり、図１１は流路形成体１２を裏面側から見た分解斜視図である。図１０に示すように、流路形成体１２は平面形状が略正方形の直方体を成し、その側面１２ｄに入口配管１３および出口配管１４が設けられている。なお、側面１２ｄは、配管１３，１４が設けられている部分が段差状に形成されている。図１１に示すように、流路１９は、残りの３つの側面１２ａ〜１２ｃに沿うようにコの字形状に形成されている。そして、流路形成体１２の裏面側には、流路１９の横断面形状とほぼ同一形状を有する、１つに繋がったコの字形状の開口部４０４が形成されている。この開口部４０４は、コの字形状の下カバー４２０によって塞がれる。下カバー４２０と流路形成体１２との間にはシール部材４０９ａが設けられ、気密性が保たれている。   First, the flow path forming body 12 will be described with reference to FIGS. FIG. 10 is a perspective view of the flow path forming body 12, and FIG. 11 is an exploded perspective view of the flow path forming body 12 as viewed from the back surface side. As shown in FIG. 10, the flow path forming body 12 is a rectangular solid having a substantially square planar shape, and the inlet pipe 13 and the outlet pipe 14 are provided on the side surface 12d. In the side surface 12d, the portion where the pipes 13 and 14 are provided is formed in a step-like shape. As shown in FIG. 11, the flow path 19 is formed in a U-shape along the remaining three side faces 12a to 12c. Then, on the back surface side of the flow path forming body 12, a U-shaped opening portion 404 connected to one and having substantially the same shape as the cross sectional shape of the flow path 19 is formed. The opening 404 is closed by a U-shaped lower cover 420. A seal member 409 a is provided between the lower cover 420 and the flow path forming body 12 to maintain airtightness.

コの字形状を成す流路１９は、冷却水の流れる方向によって３つの流路区間１９ａ，１９ｂ，１９ｃに分けられる。詳細は後述するが、第１の流路区間１９ａは、配管１３，１４が設けられた側面１２ｄと対向する位置の側面１２ａに沿って設けられ、第２の流路区間１９ｂは側面１２ａの一方の側に隣接する側面１２ｂに沿って設けられ、第３の流路区間１９ｃは側面１２ａの他方の側に隣接する側面１２ｃに沿って設けられている。冷却水は入口配管１３から流路区間１９ｂに流入し、破線矢印で示すように流路区間１９ｂ、流路区間１９ａ、流路区間１９ｃの順に流れ、出口配管１４から流出される。   The channel 19 having a U-shape is divided into three channel sections 19a, 19b and 19c depending on the flow direction of the cooling water. Although the details will be described later, the first flow passage section 19a is provided along the side surface 12a at a position facing the side surface 12d provided with the pipes 13 and 14, and the second flow passage section 19b is one of the side surfaces 12a. The third flow passage section 19c is provided along the side surface 12c adjacent to the other side of the side surface 12a. The cooling water flows from the inlet pipe 13 into the flow path section 19b, and flows in the order of the flow path section 19b, the flow path section 19a, and the flow path section 19c as shown by the dashed arrow, and flows out from the outlet pipe 14.

図１０に示すように、流路形成体１２の上面側には、流路区間１９ａに対向する位置に側面１２ａに平行な長方形の開口部４０２ａが形成され、流路区間１９ｂに対向する位置に側面１２ｂに平行な長方形の開口部４０２ｂが形成され、流路区間１９ｃに対向する位置に側面１２ｃに平行な長方形の開口部４０２ｃが形成されている。これらの開口部４０２ａ〜４０２ｃを通して、パワーモジュール３００Ｕ〜３００Ｗが流路１９内に挿入される。   As shown in FIG. 10, on the upper surface side of the flow passage forming body 12, a rectangular opening 402a parallel to the side surface 12a is formed at a position facing the flow passage section 19a, and at a position facing the flow passage section 19b. A rectangular opening 402b parallel to the side surface 12b is formed, and a rectangular opening 402c parallel to the side surface 12c is formed at a position facing the flow passage section 19c. The power modules 300U to 300W are inserted into the flow path 19 through the openings 402a to 402c.

図１１に示すように、下カバー４２０には、上述した開口部４０２ａ〜４０２ｃと対向する位置に、流路１９の下側に向かって突出する凸部４０６がそれぞれ形成されている。これらの凸部４０６は流路１９側から見ると窪みとなっており、開口部４０２ａ〜４０２ｃから挿入されたパワーモジュール３００Ｕ〜３００Ｗの下端部分が、これらの窪みに入り込む。流路形成体１２は、開口部４０４と開口部４０２a〜４０２ｃとが対向するように形成されているので、アルミ鋳造により製造し易い構成になっている。   As shown in FIG. 11, the lower cover 420 is formed with a convex portion 406 that protrudes toward the lower side of the flow path 19 at a position facing the above-described openings 402 a to 402 c. The convex portions 406 are hollow when viewed from the flow path 19 side, and the lower end portions of the power modules 300U to 300W inserted from the openings 402a to 402c enter these hollows. The flow path forming body 12 is formed so that the opening portion 404 and the opening portions 402a to 402c face each other, and therefore, is configured to be easily manufactured by aluminum casting.

図１０に示すように、流路形成体１２には、３辺を流路１９で囲まれるように形成され矩形状の収納空間４０５が設けられている。この収納空間４０５にコンデンサモジュール５００が収納される。流路１９で囲まれた収納空間４０５は直方体形状であるため、コンデンサモジュール５００を直方体形状にすることができ、コンデンサモジュール５００の生産性が良くなる。   As shown in FIG. 10, the flow passage forming body 12 is provided with a rectangular storage space 405 which is formed so as to be surrounded by the flow passage 19 on three sides. The capacitor module 500 is housed in the housing space 405. Since the storage space 405 surrounded by the flow path 19 has a rectangular parallelepiped shape, the capacitor module 500 can be formed into a rectangular parallelepiped shape, and the productivity of the capacitor module 500 is improved.

図１２乃至図２６を用いてインバータ回路１４０に使用されるパワーモジュール３００Ｕ〜３００Ｗおよびパワーモジュール３０１Ｕ〜３０１Ｗの詳細構成を説明する。上記パワーモジュール３００Ｕ〜３００Ｗおよびパワーモジュール３０１Ｕ〜３０１Ｗはいずれも同じ構造であり、代表してパワーモジュール３００Ｕの構造を説明する。尚、図１２乃至図２６において信号端子３２５Ｕは、図２に開示したゲート電極１５４および信号用エミッタ電極１５５に対応し、信号端子３２５Ｌは、図２に開示したゲート電極１６４およびエミッタ電極１６５に対応する。また直流正極端子３１５Ｂは、図２に開示した正極端子１５７と同一のものであり、直流負極端子３１９Ｂは、図２に開示した負極端子１５８と同一のものである。また交流端子３２０Ｂは、図２に開示した交流端子１５９と同じものである。   The detailed configuration of power modules 300U to 300W and power modules 301U to 301W used for the inverter circuit 140 will be described with reference to FIGS. 12 to 26. The power modules 300U to 300W and the power modules 301U to 301W all have the same structure, and the structure of the power module 300U will be representatively described. 12 to 26, the signal terminal 325U corresponds to the gate electrode 154 and the signal emitter electrode 155 disclosed in FIG. 2, and the signal terminal 325L corresponds to the gate electrode 164 and the emitter electrode 165 disclosed in FIG. Do. The direct current positive electrode terminal 315B is the same as the positive electrode terminal 157 disclosed in FIG. 2, and the direct current negative electrode terminal 319B is the same as the negative electrode terminal 158 disclosed in FIG. Further, the AC terminal 320B is the same as the AC terminal 159 disclosed in FIG.

図１２（ａ）は、本実施形態のパワーモジュール３００Ｕの斜視図である。図１２（ｂ）は、本実施形態のパワーモジュール３００Ｕを断面Ｄで切断して方向Ｅから見たときの断面図である。   FIG. 12A is a perspective view of a power module 300U of the present embodiment. FIG. 12B is a cross-sectional view of the power module 300U of the present embodiment taken along the section D and viewed from the direction E.

図１３は、理解を助けるために、図１２に示す状態からネジ３０９および第二封止樹脂３５１を取り除いたパワーモジュール３００Ｕを示す図である。図１３（ａ）は斜視図であり、図１３（ｂ）は図１２（ｂ）と同様に断面Ｄで切断して方向Ｅから見たときの断面図である。また、図１３（ｃ）はフィン３０５が加圧されて湾曲部３０４Ａが変形される前の断面図を示している。   FIG. 13 is a view showing the power module 300U from which the screw 309 and the second sealing resin 351 have been removed from the state shown in FIG. 12 for the sake of understanding. FIG. 13 (a) is a perspective view, and FIG. 13 (b) is a cross-sectional view as viewed in the direction E, cut along the section D, as in FIG. 12 (b). Further, FIG. 13C shows a cross-sectional view before the fin 305 is pressurized and the curved portion 304A is deformed.

図１４は、図１３に示す状態からさらにモジュールケース３０４を取り除いたパワーモジュール３００Ｕを示す図である。図１４（ａ）は斜視図であり、図１４（ｂ）は図１２（ｂ）、図１３（ｂ）と同様に断面Ｄで切断して方向Ｅから見たときの断面図である。   FIG. 14 is a diagram showing a power module 300U in which the module case 304 is further removed from the state shown in FIG. FIG. 14 (a) is a perspective view, and FIG. 14 (b) is a cross-sectional view as viewed from the direction E, cut along the cross section D as in FIGS. 12 (b) and 13 (b).

図１５は、図１４に示す状態からさらに第一封止樹脂３４８および配線絶縁部６０８を取り除いたパワーモジュール３００Ｕの斜視図である。   FIG. 15 is a perspective view of a power module 300U in which the first sealing resin 348 and the wiring insulating portion 608 are further removed from the state shown in FIG.

図１６は、パワーモジュール３００Ｕのうちの補助モールド体６００を示す図である。図１６（ａ）は斜視図であり、図１６（ｂ）は図１２（ｂ）、図１３（ｂ）および図１４
（ｂ）と同様に断面Ｄで切断して方向Ｅから見たときの断面図である。 FIG. 16 is a view showing an auxiliary molded body 600 of the power module 300U. Fig. 16 (a) is a perspective view, and Fig. 16 (b) is a diagram of Figs. 12 (b), 13 (b) and 14;
It is sectional drawing when it cut | disconnects in the cross section D similarly to (b), and is seen from the direction E. FIG.

上下アームの直列回路１５０を構成するパワー半導体素子（ＩＧＢＴ３２８、ＩＧＢＴ３３０、ダイオード１５６、ダイオード１６６）が、図１４および１５に示す如く、導体板３１５や導体板３１８によって、あるいは導体板３２０や導体板３１９によって、両面から挟んで固着される。導体板３１５等は、その放熱面が露出した状態で第一封止樹脂３４８によって封止され、当該放熱面に絶縁シート３３３が熱圧着される。第一封止樹脂３４８は図１４に示すように、多面体形状（ここでは略直方体形状）を有している。   The power semiconductor elements (IGBT 328, IGBT 330, diode 156, diode 166) constituting the series circuit 150 of the upper and lower arms are, as shown in FIGS. 14 and 15, the conductor plate 315 or conductor plate 318 or the conductor plate 320 or conductor plate 319 Is fixed by sandwiching from both sides. The conductor plate 315 or the like is sealed by the first sealing resin 348 in a state where the heat dissipation surface is exposed, and the insulating sheet 333 is thermocompression-bonded to the heat dissipation surface. As shown in FIG. 14, the first sealing resin 348 has a polyhedral shape (here, a substantially rectangular parallelepiped shape).

第一封止樹脂３４８により封止されたモジュール一次封止体３０２は、モジュールケース３０４の中に挿入して絶縁シート３３３を挟んで、ＣＡＮ型冷却器であるモジュールケース３０４の内面に熱圧着される。ここで、ＣＡＮ型冷却器とは、一面に挿入口３０６と他面に底を有する筒形状をした冷却器である。モジュールケース３０４の内部に残存する空隙には、第二封止樹脂３５１を充填される。   The module primary sealing body 302 sealed by the first sealing resin 348 is inserted into the module case 304, sandwiching the insulating sheet 333 and thermocompression-bonded to the inner surface of the module case 304 which is a CAN type cooler. Ru. Here, the CAN-type cooler is a cylindrical cooler having an insertion port 306 on one side and a bottom on the other side. The second sealing resin 351 is filled in the space remaining inside the module case 304.

モジュールケース３０４は、電気伝導性を有する部材、例えばアルミ合金材料（Ａｌ，ＡｌＳｉ，ＡｌＳｉＣ，Ａｌ−Ｃ等）で構成され、かつ、つなぎ目の無い状態で一体に成形される。モジュールケース３０４は、挿入口３０６以外に開口を設けない構造であり、挿入口３０６は、フランジ３０４Ｂよって、その外周を囲まれている。また、図１２（ａ）に示されるように、他の面より広い面を有する第１放熱面３０７Ａ及び第２放熱面３０７Ｂがそれぞれ対向した状態で配置され、これらの放熱面に対向するようにして、各パワー半導体素子（ＩＧＢＴ３２８、ＩＧＢＴ３３０、ダイオード１５６、ダイオード１６６）が配置されている。当該対向する第１放熱面３０７Ａと第２放熱面３０７Ｂと繋ぐ３つの面は、当該第１放熱面３０７Ａ及び第２放熱面３０７Ｂより狭い幅で密閉された面を構成し、残りの一辺の面に挿入口３０６が形成される。モジュールケース３０４の形状は、正確な直方体である必要が無く、角が図１２（ａ）に示す如く曲面を成していても良い。   The module case 304 is made of a member having electrical conductivity, such as an aluminum alloy material (Al, AlSi, AlSiC, Al-C, etc.), and is integrally formed in a state without joints. The module case 304 has a structure without an opening other than the insertion opening 306, and the insertion opening 306 is surrounded by the flange 304B. Further, as shown in FIG. 12 (a), the first heat radiation surface 307A and the second heat radiation surface 307B, which have surfaces wider than the other surfaces, are disposed facing each other, and are made to face these heat radiation surfaces. Each power semiconductor element (IGBT 328, IGBT 330, diode 156, diode 166) is disposed. The three surfaces connecting the first heat radiation surface 307A and the second heat radiation surface 307B, which are opposite to each other, form a surface sealed with a narrower width than the first heat radiation surface 307A and the second heat radiation surface 307B. The insertion port 306 is formed in the The shape of the module case 304 does not have to be an accurate rectangular parallelepiped, and the corners may have a curved surface as shown in FIG.

このような形状の金属製のケースを用いることで、モジュールケース３０４を水や油などの冷媒が流れる流路１９内に挿入しても、冷媒に対するシールをフランジ３０４Ｂにて確保できるため、冷却媒体がモジュールケース３０４の内部に侵入するのを簡易な構成で防ぐことができる。また、対向した第１放熱面３０７Ａと第２放熱面３０７Ｂに、フィン３０５がそれぞれ均一に形成される。さらに、第１放熱面３０７Ａ及び第２放熱面３０７Ｂの外周には、厚みが極端に薄くなっている湾曲部３０４Ａが形成されている。湾曲部３０４Ａは、フィン３０５を加圧することで簡単に変形する程度まで厚みを極端に薄くしてあるため、モジュール一次封止体３０２が挿入された後の生産性が向上する。   By using the metal case having such a shape, even if the module case 304 is inserted into the flow path 19 through which the refrigerant such as water or oil flows, the seal for the refrigerant can be secured by the flange 304B. Can be prevented from invading the inside of the module case 304 with a simple configuration. Further, the fins 305 are uniformly formed on the first heat radiation surface 307A and the second heat radiation surface 307B facing each other. Furthermore, a curved portion 304A whose thickness is extremely thin is formed on the outer periphery of the first heat radiating surface 307A and the second heat radiating surface 307B. The thickness of the curved portion 304A is extremely reduced to such an extent that the curved portion 304A is easily deformed by pressing the fin 305. Therefore, productivity after the module primary sealing body 302 is inserted is improved.

上述のように導体板３１５等を絶縁シート３３３を介してモジュールケース３０４の内壁に熱圧着することにより、導体板３１５等とモジュールケース３０４の内壁の間の空隙を少なくすることができ、パワー半導体素子の発生熱を効率良くフィン３０５へ伝達できる。さらに絶縁シート３３３にある程度の厚みと柔軟性を持たせることにより、熱応力の発生を絶縁シート３３３で吸収することができ、温度変化の激しい車両用の電力変換装置に使用するのに良好となる。   As described above, the gap between the conductor plate 315 or the like and the inner wall of the module case 304 can be reduced by thermocompression-bonding the conductor plate 315 or the like to the inner wall of the module case 304 via the insulating sheet 333. The heat generated from the element can be efficiently transferred to the fins 305. Furthermore, by providing the insulating sheet 333 with a certain thickness and flexibility, the generation of thermal stress can be absorbed by the insulating sheet 333 and it becomes good for use in a power conversion device for vehicles with severe temperature change .

モジュールケース３０４の外には、コンデンサモジュール５００と電気的に接続するための金属製の直流正極配線３１５Ａおよび直流負極配線３１９Ａが設けられており、その先端部に直流正極端子３１５Ｂ（１５７）と直流負極端子３１９Ｂ（１５８）がそれぞれ形成されている。また、モータジェネレータＭＧ１あるいはＭＧ２に交流電力を供給するための金属製の交流配線３２０Ａが設けられており、その先端に交流端子３２０Ｂ（１５９）が形成されている。本実施形態では、図１５に示す如く、直流正極配線３１５Ａは導体板３１５と接続され、直流負極配線３１９Ａは導体板３１９と接続され、交流配線３２０Ａは導体板３２０と接続される。   Outside the module case 304, metal DC positive wire 315A and DC negative wire 319A for electrically connecting to the capacitor module 500 are provided, and a DC positive electrode terminal 315B (157) and DC are formed at the tip thereof. Negative electrode terminals 319B (158) are respectively formed. Further, a metal AC wire 320A for supplying AC power to the motor generator MG1 or MG2 is provided, and an AC terminal 320B (159) is formed at the tip thereof. In the present embodiment, as shown in FIG. 15, the DC positive wire 315A is connected to the conductor plate 315, the DC negative wire 319A is connected to the conductor plate 319, and the AC wire 320A is connected to the conductor plate 320.

モジュールケース３０４の外にはさらに、ドライバ回路１７４と電気的に接続するための金属製の信号配線３２４Ｕおよび３２４Ｌが設けられており、その先端部に信号端子３２５Ｕ（１５４，１５５）と信号端子３２５Ｌ（１６４，１６５）がそれぞれ形成されている。本実施形態では、図１５に示す如く、信号配線３２４ＵはＩＧＢＴ３２８と接続され、信号配線３２４ＬはＩＧＢＴ３２８と接続される。   Further, metal signal wires 324U and 324L for electrically connecting to the driver circuit 174 are provided outside the module case 304, and the signal terminals 325U (154, 155) and the signal terminals 325L are provided at the tip thereof. (164, 165) are respectively formed. In the present embodiment, as shown in FIG. 15, the signal wiring 324U is connected to the IGBT 328, and the signal wiring 324L is connected to the IGBT 328.

直流正極配線３１５Ａ、直流負極配線３１９Ａ、交流配線３２０Ａ、信号配線３２４Ｕおよび信号配線３２４Ｌは、樹脂材料で成形された配線絶縁部６０８によって相互に絶縁された状態で、補助モールド体６００として一体に成型される。配線絶縁部６０８は、各配線を支持するための支持部材としても作用し、これに用いる樹脂材料は、絶縁性を有する熱硬化性樹脂かあるいは熱可塑性樹脂が適している。これにより、直流正極配線３１５Ａ、直流負極配線３１９Ａ、交流配線３２０Ａ、信号配線３２４Ｕおよび信号配線３２４Ｌの間の絶縁性を確保でき、高密度配線が可能となる。補助モールド体６００は、モジュール一次封止体３０２と接続部３７０において金属接合された後に、配線絶縁部６０８に設けられたネジ穴を貫通するネジ３０９によってモジュールケース３０４に固定される。接続部３７０におけるモジュール一次封止体３０２と補助モールド体６００との金属接合には、たとえばＴＩＧ溶接などを用いることができる。   The direct current positive wiring 315A, the direct current negative wiring 319A, the alternating current wiring 320A, the signal wiring 324U and the signal wiring 324L are integrally molded as the auxiliary mold body 600 in a state of being mutually insulated by the wiring insulating portion 608 molded of resin material. Be done. The wire insulating portion 608 also functions as a support member for supporting each wire, and the resin material used for this is suitably a thermosetting resin or a thermoplastic resin having insulation. As a result, the insulation between the DC positive wiring 315A, the DC negative wiring 319A, the AC wiring 320A, the signal wiring 324U, and the signal wiring 324L can be secured, and high density wiring can be achieved. The auxiliary molded body 600 is metal-joined to the module primary sealing body 302 at the connection portion 370 and then fixed to the module case 304 by a screw 309 penetrating a screw hole provided in the wiring insulating portion 608. For metal bonding between the module primary sealing body 302 and the auxiliary mold body 600 at the connection portion 370, for example, TIG welding can be used.

直流正極配線３１５Ａと直流負極配線３１９Ａは、配線絶縁部６０８を間に挟んで対向した状態で互いに積層され、略平行に延びる形状を成している。こうした配置および形状とすることで、パワー半導体素子のスイッチング動作時に瞬間的に流れる電流が、対向してかつ逆方向に流れる。これにより、電流が作る磁界が互いに相殺する作用をなし、この作用により低インダクタンス化が可能となる。なお、交流配線３２０Ａや信号端子３２５Ｕ，３２５Ｌも、直流正極配線３１５Ａ及び直流負極配線３１９Ａと同様の方向に向かって延びている。   The direct current positive wire 315A and the direct current negative wire 319A are stacked on each other with the wire insulating portion 608 interposed therebetween and are formed to extend substantially in parallel. With such an arrangement and shape, current instantaneously flowing in the switching operation of the power semiconductor element flows in the opposite direction and in the opposite direction. As a result, the magnetic fields generated by the current act to cancel each other, and this action makes it possible to reduce the inductance. The AC wiring 320A and the signal terminals 325U and 325L also extend in the same direction as the DC positive wiring 315A and the DC negative wiring 319A.

モジュール一次封止体３０２と補助モールド体６００が金属接合により接続されている接続部３７０は、第二封止樹脂３５１によりモジュールケース３０４内で封止される。これにより、接続部３７０とモジュールケース３０４との間で必要な絶縁距離を安定的に確保することができるため、封止しない場合と比較してパワーモジュール３００Ｕの小型化が実現できる。   The connection portion 370 where the module primary sealing body 302 and the auxiliary molded body 600 are connected by metal bonding is sealed in the module case 304 by the second sealing resin 351. As a result, the necessary insulation distance can be stably secured between the connection portion 370 and the module case 304, so that the power module 300U can be miniaturized as compared with the case where the sealing is not performed.

図１５、図１６に示されるように、接続部３７０の補助モジュール６００側には、補助モジュール側直流正極接続端子３１５Ｃ、補助モジュール側直流負極接続端子３１９Ｃ、補助モジュール側交流接続端子３２０Ｃ、補助モジュール側信号接続端子３２６Ｕおよび補助モジュール側信号接続端子３２６Ｌが一列に並べて配置される。一方、接続部３７０のモジュール一次封止体３０２側には、多面体形状を有する第一封止樹脂３４８の一つの面に沿って、素子側直流正極接続端子３１５Ｄ、素子側直流負極接続端子３１９Ｄ、素子側交流接続端子３２０Ｄ、素子側信号接続端子３２７Ｕおよび素子側信号接続端子３２７Ｌが一列に並べて配置される。こうして接続部３７０において各端子が一列に並ぶような構造とすることで、トランスファーモールドによるモジュール一次封止体３０２の製造が容易となる。   As shown in FIGS. 15 and 16, on the auxiliary module 600 side of the connection portion 370, an auxiliary module side direct current positive electrode connection terminal 315C, an auxiliary module side direct current negative electrode connection terminal 319C, an auxiliary module side alternating current connection terminal 320C, an auxiliary module Side signal connection terminal 326U and auxiliary module side signal connection terminal 326L are arranged in a line. On the other hand, on the module primary sealing body 302 side of the connection portion 370, an element-side DC positive electrode connection terminal 315D, an element-side DC negative electrode connection terminal 319D, along one surface of the first sealing resin 348 having a polyhedron shape. The element-side AC connection terminal 320D, the element-side signal connection terminal 327U, and the element-side signal connection terminal 327L are arranged in a line. In this manner, the structure in which the terminals are arranged in a line in the connection portion 370 facilitates the manufacture of the module primary sealing body 302 by transfer molding.

ここで、モジュール一次封止体３０２の第一封止樹脂３４８から外側に延出している部分をその種類ごとに一つの端子として見た時の各端子の位置関係について述べる。以下の説明では、直流正極配線３１５Ａ（直流正極端子３１５Ｂと補助モジュール側直流正極接続端子３１５Ｃを含む）および素子側直流正極接続端子３１５Ｄにより構成される端子を正極側端子と称し、直流負極配線３１９Ａ（直流負極端子３１９Ｂと補助モジュール側直流負極接続端子３１９Ｃを含む）および素子側直流負極接続端子３１５Ｄにより構成される端子を負極側端子と称し、交流配線３２０Ａ（交流端子３２０Ｂと補助モジュール側交流接続端子３２０Ｃを含む）および素子側交流接続端子３２０Ｄにより構成される端子を出力端子と称し、信号配線３２４Ｕ（信号端子３２５Ｕと補助モジュール側信号接続端子３２６Ｕを含む）および素子側信号接続端子３２７Ｕにより構成される端子を上アーム用信号端子と称し、信号配線３２４Ｌ（信号端子３２５Ｌと補助モジュール側信号接続端子３２６Ｌを含む）および素子側信号接続端子３２７Ｌにより構成される端子を下アーム用信号端子と称する。   Here, the positional relationship of each terminal when the part extended outside from the 1st sealing resin 348 of the module primary sealing body 302 is seen as one terminal for every kind is described. In the following description, a terminal constituted by the direct current positive electrode wiring 315A (including the direct current positive electrode terminal 315B and the auxiliary module side direct current positive electrode connection terminal 315C) and the element side direct current positive electrode connection terminal 315D is referred to as a positive electrode side terminal. A terminal composed of a DC negative electrode terminal 319B and an auxiliary module side DC negative electrode connection terminal 319C and an element side DC negative electrode connection terminal 315D is referred to as a negative electrode side terminal, and an AC wiring 320A (AC terminal 320B and auxiliary module side AC connection A terminal configured by the terminal 320C and the element-side AC connection terminal 320D is referred to as an output terminal, and is configured by the signal wiring 324U (including the signal terminal 325U and the auxiliary module side signal connection terminal 326U) and the element-side signal connection terminal 327U. Terminal called the upper arm signal terminal, It refers to a line 324L (including signal terminals 325L and the auxiliary module-side signal connecting terminals 326L) and the terminal constituted by the element-side signal connecting terminals 327L and the signal terminal for the lower arm.

上記の各端子は、いずれも第一封止樹脂３４８および第二封止樹脂３５１から接続部３７０を通して突出しており、その第一封止樹脂３４８からの各突出部分（素子側直流正極接続端子３１５Ｄ、素子側直流負極接続端子３１９Ｄ、素子側交流接続端子３２０Ｄ、素子側信号接続端子３２７Ｕおよび素子側信号接続端子３２７Ｌ）は、上記のように多面体形状を有する第一封止樹脂３４８の一つの面に沿って一列に並べられている。また、正極側端子と負極側端子は、第二封止樹脂３５１から積層状態で突出しており、モジュールケース３０４の外に延出している。このような構成としたことで、第一封止樹脂３４８でパワー半導体素子を封止してモジュール一次封止体３０２を製造する時の型締めの際に、パワー半導体素子と当該端子との接続部分への過大な応力や金型の隙間が生じるのを防ぐことができる。また、積層された正極側端子と負極側端子の各々を流れる反対方向の電流により、互いに打ち消しあう方向の磁束が発生されるため、低インダクタンス化を図ることができる。   Each of the above-described terminals protrudes from the first sealing resin 348 and the second sealing resin 351 through the connection portion 370, and each protruding portion from the first sealing resin 348 (element-side direct current positive electrode connection terminal 315D The element-side DC negative electrode connection terminal 319D, the element-side AC connection terminal 320D, the element-side signal connection terminal 327U and the element-side signal connection terminal 327L) have one surface of the first sealing resin 348 having a polyhedral shape as described above. Lined up along the. Further, the positive electrode side terminal and the negative electrode side terminal protrude from the second sealing resin 351 in a stacked state, and extend out of the module case 304. With such a configuration, when clamping the power semiconductor element with the first sealing resin 348 to produce the module primary sealing body 302, the connection between the power semiconductor element and the corresponding terminal is performed. It is possible to prevent the occurrence of excessive stress on the part or a mold gap. In addition, since magnetic flux in the direction of canceling each other is generated by the current in the opposite direction flowing through each of the stacked positive electrode side terminal and negative electrode side terminal, it is possible to reduce the inductance.

補助モジュール６００側において、補助モジュール側直流正極接続端子３１５Ｃ、補助モジュール側直流負極接続端子３１９Ｃは、直流正極端子３１５Ｂ、直流負極端子３１９Ｂとは反対側の直流正極配線３１５Ａ、直流負極配線３１９Ａの先端部にそれぞれ形成されている。また、補助モジュール側交流接続端子３２０Ｃは、交流配線３２０Ａにおいて交流端子３２０Ｂとは反対側の先端部に形成されている。補助モジュール側信号接続端子３２６Ｕ、３２６Ｌは、信号配線３２４Ｕ、３２４Ｌにおいて信号端子３２５Ｕ、３２５Ｌとは反対側の先端部にそれぞれ形成されている。   On the auxiliary module 600 side, the auxiliary module side direct current positive electrode connection terminal 315C and the auxiliary module side direct current negative electrode connection terminal 319C are the tips of the direct current positive electrode wiring 315A opposite to the direct current positive electrode terminal 315B and the direct current negative electrode terminal 319B, and the direct current negative electrode wiring 319A It is formed in each part. Further, the auxiliary module side AC connection terminal 320C is formed at the tip end of the AC wiring 320A on the opposite side to the AC terminal 320B. The auxiliary module side signal connection terminals 326U and 326L are respectively formed at the tip end portions of the signal wirings 324U and 324L opposite to the signal terminals 325U and 325L.

一方、モジュール一次封止体３０２側において、素子側直流正極接続端子３１５Ｄ、素子側直流負極接続端子３１９Ｄ、素子側交流接続端子３２０Ｄは、導体板３１５、３１９、３２０にそれぞれ形成されている。また、素子側信号接続端子３２７Ｕ、３２７Ｌは、ボンディングワイヤ３７１によりＩＧＢＴ３２８、３３０とそれぞれ接続されている。   On the other hand, on the module primary sealing body 302 side, the element side direct current positive electrode connection terminal 315D, the element side direct current negative electrode connection terminal 319D, and the element side alternating current connection terminal 320D are formed on the conductor plates 315, 319, and 320, respectively. The element-side signal connection terminals 327U and 327L are connected to the IGBTs 328 and 330 by bonding wires 371, respectively.

次に、図１７乃至図２１を用いてモジュール一次封止体３０２の組立工程を説明する。   Next, the assembly process of the module primary sealing body 302 will be described with reference to FIGS.

図１７に示すように、直流正極側の導体板３１５および交流出力側の導体板３２０と、素子側信号接続端子３２７Ｕおよび３２７Ｌとは、共通のタイバー３７２に繋がれた状態で、これらが略同一平面状の配置となるように一体的に加工される。導体板３１５には、上アーム側のＩＧＢＴ３２８のコレクタ電極と上アーム側のダイオード１５６のカソード電極が固着される。導体板３２０には、下アーム側のＩＧＢＴ３３０のコレクタ電極と下アーム側のダイオード１６６のカソード電極が固着される。ＩＧＢＴ３２８，３３０およびダイオード１５５，１６６の上には、導体板３１８と導体板３１９が略同一平面状に配置される。導体板３１８には、上アーム側のＩＧＢＴ３２８のエミッタ電極と上アーム側のダイオード１５６のアノード電極が固着される。導体板３１９には、下アーム側のＩＧＢＴ３３０のエミッタ電極と下アーム側のダイオード１６６のアノード電極が固着される。各パワー半導体素子は、各導体板に設けられた素子固着部３２２に、金属接合材１６０を介してそれぞれ固着される。金属接合材１６０は、例えばはんだ材や銀シート及び微細金属粒子を含んだ低温焼結接合材、等である。   As shown in FIG. 17, the conductor plate 315 on the direct current positive electrode side and the conductor plate 320 on the alternating current output side, and the element side signal connection terminals 327U and 327L are substantially identical to each other in a state of being connected to the common tie bar 372 It is integrally processed so as to become a planar arrangement. The collector electrode of the IGBT 328 on the upper arm side and the cathode electrode of the diode 156 on the upper arm side are fixed to the conductor plate 315. The collector electrode of the lower arm IGBT 330 and the cathode electrode of the lower arm diode 166 are fixed to the conductor plate 320. Conductor plate 318 and conductor plate 319 are arranged substantially flush with each other on IGBTs 328 and 330 and diodes 155 and 166. The emitter electrode of the IGBT 328 on the upper arm side and the anode electrode of the diode 156 on the upper arm side are fixed to the conductor plate 318. The emitter electrode of the lower arm IGBT 330 and the anode electrode of the lower arm diode 166 are fixed to the conductor plate 319. Each power semiconductor element is fixed to the element fixing portion 322 provided on each conductor plate via the metal bonding material 160. The metal bonding material 160 is, for example, a solder material, a low temperature sintering bonding material including a silver sheet and fine metal particles, or the like.

各パワー半導体素子は板状の扁平構造であり、当該パワー半導体素子の各電極は表裏面に形成されている。図１７に示されるように、パワー半導体素子の各電極は、導体板３１５と導体板３１８、または導体板３２０と導体板３１９によって挟まれる。つまり、導体板３１５と導体板３１８は、ＩＧＢＴ３２８及びダイオード１５６を介して略平行に対向した積層配置となる。同様に、導体板３２０と導体板３１９は、ＩＧＢＴ３３０及びダイオード１６６を介して略平行に対向した積層配置となる。また、導体板３２０と導体板３１８は中間電極３２９を介して接続されている。この接続により上アーム回路と下アーム回路が電気的に接続され、上下アーム直列回路が形成される。   Each power semiconductor element has a plate-like flat structure, and each electrode of the power semiconductor element is formed on the front and back surfaces. As shown in FIG. 17, each electrode of the power semiconductor element is sandwiched between the conductor plate 315 and the conductor plate 318, or the conductor plate 320 and the conductor plate 319. That is, the conductor plate 315 and the conductor plate 318 are in a stacked arrangement facing each other substantially in parallel via the IGBT 328 and the diode 156. Similarly, the conductor plate 320 and the conductor plate 319 are in a stacked arrangement facing substantially in parallel via the IGBT 330 and the diode 166. The conductor plate 320 and the conductor plate 318 are connected via the intermediate electrode 329. By this connection, the upper arm circuit and the lower arm circuit are electrically connected to form an upper and lower arm series circuit.

上述したように、導体板３１５と導体板３１８の間にＩＧＢＴ３２８及びダイオード１５６を挟み込むと共に、導体板３２０と導体板３１９の間にＩＧＢＴ３３０及びダイオード１６６を挟み込み、導体板３２０と導体板３１８を中間電極３２９を介して接続することで、図１８のようになる。その後、ＩＧＢＴ３２８の制御電極３２８Ａと素子側信号接続端子３２７Ｕとをボンディングワイヤ３７１により接続すると共に、ＩＧＢＴ３３０の制御電極３３０Ａと素子側信号接続端子３２７Ｌとをボンディングワイヤ３７１により接続することで、図１９のようになる。   As described above, the IGBT 328 and the diode 156 are sandwiched between the conductor plate 315 and the conductor plate 318, and the IGBT 330 and the diode 166 are sandwiched between the conductor plate 320 and the conductor plate 319, and the conductor plate 320 and the conductor plate 318 are intermediate electrodes. By connecting via 329, it becomes as shown in FIG. Thereafter, the control electrode 328A of the IGBT 328 and the element-side signal connection terminal 327U are connected by the bonding wire 371, and the control electrode 330A of the IGBT 330 and the element-side signal connection terminal 327L are connected by the bonding wire 371, as shown in FIG. It will be.

図１９に示す状態まで組み立てられたら、パワー半導体素子およびボンディングワイヤ３７１を含む部分を第一封止樹脂３４８により図２０のように封止する。このとき、金型押圧面３７３において上下から金型で押さえ、トランスファーモールドにより第一封止樹脂３４８を金型内に充填して成形する。   When assembled to the state shown in FIG. 19, the portion including the power semiconductor element and the bonding wire 371 is sealed by the first sealing resin 348 as shown in FIG. At this time, the mold pressing surface 373 is pressed from above and below with a mold, and the first sealing resin 348 is filled and molded in the mold by transfer molding.

第一封止樹脂３４８により封止したら、タイバー３７２を切除して、素子側直流正極接続端子３１５Ｄ、素子側交流接続端子３２０Ｄ、素子側信号接続端子３２７Ｕ、３２７Ｌをそれぞれ分離する。そして、モジュール一次封止体３０２の一辺側に一列に並べられている素子側直流正極接続端子３１５Ｄ、素子側直流負極接続端子３１９Ｄ、素子側交流接続端子３２０Ｄ、素子側信号接続端子３２７Ｕ、３２７Ｌの各端部を、図２１のようにそれぞれ同一方向に折り曲げる。これにより、接続部３７０においてモジュール一次封止体３０２と補助モールド体６００とを金属接合する際の作業を容易化して生産性を向上すると共に、金属接合の信頼性を向上することができる。   After sealing with the first sealing resin 348, the tie bar 372 is cut off to separate the element-side DC positive connection terminal 315D, the element-side AC connection terminal 320D, and the element-side signal connection terminals 327U and 327L. The element side direct current positive electrode connection terminal 315D, the element side direct current negative electrode connection terminal 319D, the element side alternating current connection terminal 320D, and the element side signal connection terminals 327U and 327L arranged in a line on one side of the module primary sealing body 302. Each end is bent in the same direction as shown in FIG. As a result, the work at the time of metal-joining the module primary sealing body 302 and the auxiliary mold body 600 in the connection portion 370 can be facilitated to improve the productivity, and the reliability of the metal bonding can be improved.

図２２は、第一封止樹脂３４８のトランスファーモールド工程を説明するための図である。図２２（ａ）は型締め前の縦断面図を示しており、（ｂ）は型締め後の縦断面図を示している。   FIG. 22 is a view for explaining a transfer molding process of the first sealing resin 348. As shown in FIG. Fig.22 (a) has shown the longitudinal cross-sectional view before mold clamping, (b) has shown the longitudinal cross-sectional view after mold clamping.

図２２（ａ）に示すように、図１９に示した封止前のモジュール一次封止体３０２は、上側金型３７４Ａと下側金型３７４Ｂの間に設置される。上側金型３７４Ａおよび下側金型３７４Ｂがモジュール一次封止体３０２を上下から金型押圧面３７３において挟み込んで型締めすることで、図２２（ｂ）に示すように金型空間３７５が金型内に形成される。この金型空間３７５に第一封止樹脂３４８を充填して成形することで、モジュール一次封止体３０２においてパワー半導体素子（ＩＧＢＴ３２８，３３０およびダイオード１５５，１６６）が第一封止樹脂３４８により封止される。   As shown in FIG. 22A, the module primary sealing body 302 before sealing shown in FIG. 19 is installed between the upper mold 374A and the lower mold 374B. The upper mold 374A and the lower mold 374B sandwich the module primary sealing body 302 from above and below at the mold pressing surface 373 to clamp the mold, whereby the mold space 375 is a mold as shown in FIG. Formed inside. By filling and molding the first sealing resin 348 in the mold space 375, the power semiconductor elements (IGBTs 328 and 330 and the diodes 155 and 166) in the module primary sealing body 302 are sealed by the first sealing resin 348. It is stopped.

なお、図２０に示したように、金型押圧面３７３では、素子側直流正極接続端子３１５Ｄ、素子側直流負極接続端子３１９Ｄ、素子側交流接続端子３２０Ｄ、素子側信号接続端子３２７Ｕおよび素子側信号接続端子３２７Ｌが一列に並べて配置されている。こうした端子配置とすることで、上側金型３７４Ａおよび下側金型３７４Ｂを用いて、各端子とパワー半導体素子との接続部において余分な応力を発生させずに、かつ隙間なく型締めを行うことができる。したがって、パワー半導体素子の破損を招いたり、あるいは第一封止樹脂３４８が隙間から漏出したりすることなく、パワー半導体素子の封止を行うことができる。   As shown in FIG. 20, on the die pressing surface 373, the element side direct current positive electrode connection terminal 315D, the element side direct current negative electrode connection terminal 319D, the element side alternating current connection terminal 320D, the element side signal connection terminal 327U and the element side signal The connection terminals 327L are arranged in a line. With such terminal arrangement, the upper metal mold 374A and the lower metal mold 374B are used to perform clamping without gaps and without generating excessive stress at the connection between each terminal and the power semiconductor element. Can. Therefore, the power semiconductor element can be sealed without causing damage to the power semiconductor element or without the first sealing resin 348 leaking out from the gap.

次に、モジュール一次封止体３０２におけるパワー半導体素子の制御電極と各端子との配置関係について、図２３を参照して説明する。図２３では、理解を容易にするため、図１８の状態から導体板３１８，３１９および中間電極３２９を除いた様子を示している。図２３において、ＩＧＢＴ３２８，３３０の一辺側（図中の上辺側）には、制御電極３２８Ａ，３３０Ａが中心線３７６，３７７に対して図中左側に偏った位置にそれぞれ配置されている。中心線３７６，３７７は、素子側直流正極接続端子３１５Ｄ、素子側直流負極接続端子３１９Ｄ、素子側交流接続端子３２０Ｄ、素子側信号接続端子３２７Ｕおよび素子側信号接続端子３２７Ｌの配列方向に直交している。   Next, the arrangement of the control electrodes of the power semiconductor element and the terminals in the module primary sealing body 302 will be described with reference to FIG. FIG. 23 shows a state in which the conductor plates 318 and 319 and the intermediate electrode 329 are removed from the state of FIG. 18 in order to facilitate understanding. In FIG. 23, control electrodes 328A and 330A are disposed on one side (upper side in the drawing) of IGBTs 328 and 330, respectively, at positions deviated to the left in the drawing with respect to center lines 376 and 377. The center lines 376 and 377 are orthogonal to the arrangement direction of the element side direct current positive electrode connection terminal 315D, the element side direct current negative electrode connection terminal 319D, the element side alternating current connection terminal 320D, the element side signal connection terminal 327U and the element side signal connection terminal 327L. There is.

ＩＧＢＴ３２８を中心線３７６で二分して考えると、制御電極３２８Ａが配置されている一方側には素子側信号接続端子３２７Ｕが配置されており、他方側には素子側直流正極接続端子３１５Ｄが配置されている。同様に、ＩＧＢＴ３３０を中心線３７７で二分して考えると、制御電極３３０Ａが配置されている一方側には素子側信号接続端子３２７Ｌが配置されており、他方側には素子側交流接続端子３２０Ｄが配置されている。また図１８に示すように、素子側直流正極接続端子３１５Ｄと素子側信号接続端子３２７Ｌの間には、素子側直流負極接続端子３１９Ｄが配置される。こうした配置とすることで、制御電極３２８Ａ，３３０Ａと素子側信号接続端子３２７Ｕ，３２７Ｌとをそれぞれ接続するボンディングワイヤ３７１の長さを最小化し、接続の信頼性を向上することができる。また、各端子を集約化してモジュール一次封止体３０２、ひいてはパワーモジュール３００Ｕの小型化を図ることができる。   When considering the IGBT 328 in half at the center line 376, the element-side signal connection terminal 327U is disposed on one side where the control electrode 328A is disposed, and the element-side DC positive connection terminal 315D is disposed on the other side. ing. Similarly, when considering the IGBT 330 in two at the center line 377, the element-side signal connection terminal 327L is disposed on one side on which the control electrode 330A is disposed, and the element-side AC connection terminal 320D is on the other side. It is arranged. Further, as shown in FIG. 18, an element-side DC negative electrode connection terminal 319D is disposed between the element-side DC positive electrode connection terminal 315D and the element-side signal connection terminal 327L. With such an arrangement, it is possible to minimize the length of the bonding wires 371 connecting the control electrodes 328A and 330A and the element-side signal connection terminals 327U and 327L, respectively, and improve the connection reliability. In addition, the terminals can be integrated to miniaturize the module primary sealing body 302 and hence the power module 300U.

なお、図２３に示すように、素子側直流正極接続端子３１５Ｄ、素子側交流接続端子３２０Ｄ、素子側信号接続端子３２７Ｕおよび素子側信号接続端子３２７Ｌは、共通のタイバー３７２に繋がれた状態で一体的に加工される。これにより、これら各端子の間では平面度や厚さのばらつきを非常に小さく抑えることができる。その一方で、素子側直流負極接続端子３１９Ｄは、上記の各端子とは別体に加工されたものが組み合わされるため、平面度や厚さのばらつきが他の各端子と比べて大きくなり、型締め時に当該端子とパワー半導体素子との接続部において余分な応力を生じてしまう可能性がある。   As shown in FIG. 23, the device-side DC positive electrode connection terminal 315D, the device-side AC connection terminal 320D, the device-side signal connection terminal 327U and the device-side signal connection terminal 327L are integrally connected in a common tie bar 372 Processed. As a result, it is possible to suppress variation in flatness and thickness among these terminals to a very small amount. On the other hand, since the element-side direct current negative electrode connection terminal 319D is processed separately from the above-described terminals and combined, variations in flatness and thickness become larger compared to the other terminals, and the type At the time of tightening, extra stress may be generated at the connection portion between the terminal and the power semiconductor element.

図２４は、上述したような不都合を回避するための変形例を示す図である。この変形例では、素子側直流負極接続端子３１９Ｄが設けられている導体板３１９において、型締め時の応力を吸収して緩和するための応力緩和部３１９Ｅが設けられている。応力緩和部３１９Ｅの位置は、パワー半導体素子が実装される部分（はんだ付け部分）から金型押圧面３７３の間とすることが好ましい。なお、応力緩和部３１９Ｅとして単に導体板３１９の一部の厚みを他の部分より薄くすることも考えられるが、その場合は当該部分において電流密度が増加することになるため、電気的性能が低下するおそれがある。したがって、図２４に示すように導体板３１９の一部を屈曲させて応力緩和部３１９Ｅとすることが好ましい。このようにすれば、応力緩和部３１９Ｅにおいて電流密度が増加することもなく、さらに屈曲による折り返し部分において電流の向きが対向することになるため、インダクタンスの抑制にも寄与することができる。   FIG. 24 is a view showing a modification for avoiding the above-mentioned inconvenience. In this modification, the conductor plate 319 provided with the element-side DC negative electrode connection terminal 319D is provided with a stress relaxation portion 319E for absorbing and relieving stress at the time of mold clamping. The position of the stress relaxation portion 319E is preferably between the portion (soldering portion) on which the power semiconductor element is mounted and the die pressing surface 373. Although it is conceivable to make only a portion of the conductor plate 319 thinner than the other portions as the stress relaxation portion 319E, in this case, the current density is increased in the portion, so that the electrical performance is lowered. There is a risk of Therefore, as shown in FIG. 24, it is preferable to bend a part of the conductor plate 319 to form a stress relaxation portion 319E. In this way, the current density does not increase in the stress relaxation portion 319E, and the direction of the current opposes in the bent portion due to bending, which can also contribute to suppression of the inductance.

図２５は、パワーモジュール３００Ｕの回路構成を示す回路図である。上アーム側のＩＧＢＴ３２８のコレクタ電極と上アーム側のダイオード１５６のカソード電極は、導体板３１５を介して接続される。同様に、下アーム側のＩＧＢＴ３３０のコレクタ電極と下アーム側のダイオード１６６のカソード電極は、導体板３２０を介して接続される。また、上アーム側のＩＧＢＴ３２８のエミッタ電極と上アーム側のダイオード１５６のアノード電極は、導体板３１８を介して接続される。同様に、下アーム側のＩＧＢＴ３３０のエミッタ電極と下アーム側のダイオード１６６のアノード電極は、導体板３１９を介して接続される。導体板３１８と３２０は中間電極３２９によって接続される。こうした回路構成により上下アーム直列回路が形成される。   FIG. 25 is a circuit diagram showing a circuit configuration of power module 300U. The collector electrode of the IGBT 328 on the upper arm side and the cathode electrode of the diode 156 on the upper arm side are connected via the conductor plate 315. Similarly, the collector electrode of the lower arm IGBT 330 and the cathode electrode of the lower arm diode 166 are connected via the conductor plate 320. Further, the emitter electrode of the IGBT 328 on the upper arm side and the anode electrode of the diode 156 on the upper arm side are connected via the conductor plate 318. Similarly, the emitter electrode of the lower arm IGBT 330 and the anode electrode of the lower arm diode 166 are connected via the conductor plate 319. The conductor plates 318 and 320 are connected by an intermediate electrode 329. An upper and lower arm series circuit is formed by such a circuit configuration.

次に、低インダクタンス化が生じる作用について、図２６を参照して説明する。図２６（ａ）はリカバリ電流が流れる際の等価回路を示す図であり、図２６（ｂ）はリカバリ電流の経路を示す図である。   Next, the effect of reducing the inductance will be described with reference to FIG. FIG. 26 (a) is a diagram showing an equivalent circuit when a recovery current flows, and FIG. 26 (b) is a diagram showing a path of the recovery current.

図２６（ａ）において、下アーム側のダイオード１６６が順方向バイアス状態で導通している状態とする。この状態で、上アーム側のＩＧＢＴ３２８がＯＮ状態になると、下アーム側のダイオード１６６が逆方向バイアスとなりキャリア移動に起因するリカバリ電流が上下アームを貫通する。このとき、各導体板３１５，３１８，３１９，３２０には、図２６（ｂ）に示されるリカバリ電流３６０が流れる。リカバリ電流３６０は、点線で示されるとおり、直流負極端子３１９Ｂ（１５８）と対向に配置された直流正極端子３１５Ｂ（１５７）を通り、続いて各導体板３１５，３１８，３１９，３２０により形成されるループ形状の経路を流れ、再び直流正極端子３１５Ｂ（１５７）と対向に配置された直流負極端子３１９Ｂ（１５８）を介して実線に示すように流れる。ループ形状経路を電流が流れることによって、モジュールケース３０４の第１放熱面３０７A及び第２放熱面３０７Bに渦電流３６１が流れる。この渦電流３６１の電流経路に等価回路３６２が発生する磁界相殺効果によって、ループ形状経路における配線インダクタンス３６３が低減する。   In FIG. 26A, it is assumed that the diode 166 on the lower arm side conducts in the forward bias state. In this state, when the IGBT 328 on the upper arm side is turned on, the diode 166 on the lower arm side becomes reverse bias, and a recovery current caused by carrier movement penetrates the upper and lower arms. At this time, the recovery current 360 shown in FIG. 26 (b) flows through each of the conductor plates 315, 318, 319 and 320. The recovery current 360 is formed by the respective conductor plates 315, 318, 319, 320 through the DC positive terminal 315B (157) disposed opposite to the DC negative terminal 319B (158) as shown by the dotted line. It flows along a loop-shaped path, and flows again as shown by a solid line via a DC negative electrode terminal 319B (158) disposed opposite to the DC positive electrode terminal 315B (157). An eddy current 361 flows through the first heat radiating surface 307A and the second heat radiating surface 307B of the module case 304 by the current flowing through the loop shaped path. Due to the magnetic field cancellation effect generated by the equivalent circuit 362 in the current path of the eddy current 361, the wiring inductance 363 in the loop shaped path is reduced.

なお、リカバリ電流３６０の電流経路がループ形状に近いほど、インダクタンス低減作用が増大する。本実施形態では、ループ形状の電流経路は点線で示す如く、導体板３１５の直流正極端子３１５Ｂ（１５７）側に近い経路を流れ、ＩＧＢＴ３２８及びダイオード１５６内を通る。そしてループ形状の電流経路は実線で示す如く、導体板３１８の直流正極端子３１５Ｂ（１５７）側より遠い経路を流れ、その後、点線で示す如く導体板３２０の直流正極端子３１５Ｂ（１５７）側より遠い経路を流れ、ＩＧＢＴ３３０及びダイオード１６６内を通る。さらにループ形状の電流経路は実線で示す如く、導体板３１９の直流負極配線３１９Ａ側に近い経路を流れる。このようにループ形状の電流経路が、直流正極端子３１５Ｂ（１５７）や直流負極端子３１９Ｂ（１５８）に対して、近い側や遠い側の経路を通ることで、よりループ形状に近い電流経路が形成される。   As the current path of the recovery current 360 is closer to the loop shape, the inductance reduction action increases. In the present embodiment, the loop-shaped current path flows in a path close to the DC positive terminal 315B (157) side of the conductor plate 315 and passes through the IGBT 328 and the diode 156, as shown by the dotted line. Then, as shown by the solid line, the loop-shaped current path flows through the path farther from the DC positive terminal 315B (157) side of the conductor plate 318, and then is farther than the DC positive terminal 315B (157) side of the conductor plate 320 as shown by the dotted line. It follows the path and passes through the IGBT 330 and the diode 166. Further, as shown by the solid line, the loop-shaped current path flows in a path close to the DC negative wire 319A side of the conductor plate 319. As described above, the current path in the loop shape passes a path on the near side or the far side with respect to the DC positive electrode terminal 315B (157) or the DC negative electrode terminal 319B (158), whereby a current path closer to the loop shape is formed. Be done.

図３８は、直流負極配線を分割した場合の変形例を示す図である。なお、前述した符号と同一符号の構成は、同一の機能を有する。図１８にて示された素子側直流負極接続端子３１９Ｄは、上記の各端子とは別体に加工されたものが組み合わされるため、平面度や厚さのばらつきが他の各端子と比べて大きくなり、型締め時に当該端子とパワー半導体素子との接続部において余分な応力を生じてしまう可能性がある。   FIG. 38 is a view showing a modification in the case where the direct current negative electrode wiring is divided. In addition, the structure of the code | symbol same as the code | symbol mentioned above has the same function. The element-side DC negative electrode connection terminal 319D shown in FIG. 18 is processed separately from the above-described terminals and combined, so the variation in flatness and thickness is large compared to the other terminals. As a result, excessive stress may be generated at the connection between the terminal and the power semiconductor element at the time of mold clamping.

そこで、図３８に示されるように、図１８にて示された素子側直流負極接続端子３１９Ｄを分割して、の負極側接続端子３１９Ｆが素子側交流接続端子３２０Ｄや素子側直流正極接続端子３１５Ｄと略同一面上に配置される。   Therefore, as shown in FIG. 38, the element-side DC negative electrode connection terminal 319D shown in FIG. 18 is divided, and the negative electrode-side connection terminal 319F is an element-side AC connection terminal 320D or an element-side DC positive electrode connection terminal 315D. And approximately on the same plane.

また、図３９に示されるように、素子側直流負極接続端子３１９Ｇが導体３１９の縁辺から負極側接続端子３１９Ｆの一部と対向する位置まで延ばされている。そして、素子側直流負極接続端子３１９Ｇの端部は、負極側接続端子３１９Ｆ側に折り曲げられる。   Further, as shown in FIG. 39, the element-side direct current negative electrode connection terminal 319G is extended from the edge of the conductor 319 to a position facing a part of the negative electrode side connection terminal 319F. Then, the end of the element-side direct current negative electrode connection terminal 319G is bent toward the negative electrode side connection terminal 319F.

そして、図４０に示されるように、素子側直流負極接続端子３１９Ｇの端部が、金属接合材１６１を介して負極側接続端子３１９Ｆと接続される。各種の半導体素子及び端子を金属接合材により接合した後に、図２２に示される製造方法により、図４０に示されたモジュール体を第１封止樹脂３４８によって封止すると、図４１に示されるモジュール１次封止体３０３が完成する。図４１に示されるように、負極側接続端子３１９Ｆは、素子側直流正極接続端子３１５Ｄや素子側交流接続端子３２０Ｄや素子側信号接続端子３２７Ｕとともに、タイバー３７２と一体に形成される。そして、タイバー３７２の切断は、負極側接続端子３１９Ｆとの接続部分を含めて一括して行うことが出来る。   Then, as shown in FIG. 40, the end of the element-side DC negative electrode connection terminal 319 G is connected to the negative electrode-side connection terminal 319 F via the metal bonding material 161. When the module body shown in FIG. 40 is sealed with the first sealing resin 348 by the manufacturing method shown in FIG. 22 after bonding various semiconductor elements and terminals with a metal bonding material, the module shown in FIG. The primary sealing body 303 is completed. As shown in FIG. 41, the negative electrode side connection terminal 319F is integrally formed with the tie bar 372 together with the device side direct current positive electrode connection terminal 315D, the device side alternating current connection terminal 320D and the device side signal connection terminal 327U. Then, the cutting of the tie bar 372 can be performed collectively including the connection portion with the negative electrode side connection terminal 319F.

これにより、これら各端子の間では平面度や厚さのばらつきを非常に小さく抑えることができる。   As a result, it is possible to suppress variation in flatness and thickness among these terminals to a very small amount.

図２７は、コンデンサモジュール５００の外観斜視図である。コンデンサモジュール５００内には複数のコンデンサセルが設けられている。コンデンサモジュール５００の上面には、コンデンサモジュール５００の流路１９に対向する面に近接して、コンデンサ端子５０３ａ〜５０３ｃが突出するように設けられている。コンデンサ端子５０３ａ〜５０３ｃは、各パワーモジュール３００の正極端子１５７及び負極端子１５８に対応して形成される。コンデンサ端子５０３ａ〜５０３ｃは同一形状を成し、コンデンサ端子５０３ａ〜５０３ｃを構成する負極側コンデンサ端子５０４と正極側コンデンサ端子５０６との間には絶縁シートが設けられ、端子間の絶縁が確保されている。   FIG. 27 is an external perspective view of a capacitor module 500. FIG. In the capacitor module 500, a plurality of capacitor cells are provided. The capacitor terminals 503 a to 503 c are provided on the top surface of the capacitor module 500 so as to protrude from the surface of the capacitor module 500 facing the flow path 19. The capacitor terminals 503 a to 503 c are formed corresponding to the positive electrode terminal 157 and the negative electrode terminal 158 of each power module 300. The capacitor terminals 503a to 503c have the same shape, and an insulating sheet is provided between the negative electrode side capacitor terminal 504 and the positive electrode side capacitor terminal 506 which constitute the capacitor terminals 503a to 503c, and insulation between the terminals is secured. There is.

コンデンサモジュール５００の側面５００ｄの側の上部には、突出部５００ｅ，５００ｆが形成されている。突出部５００ｅ内には放電抵抗が実装され、突出部５００ｆ内にはコモンモードノイズ対策用のＹコンデンサが実装されている。また、突出部５００ｆの上面から突出した端子５００ｇ，５００ｈに、図５に示した電源端子５０８，５０９が取り付けられる。図１０に示すように、開口４０２ｂ，４０２ｃと側面１２ｄとの間には凹部４０５ａ，４０５ｂが形成されており、コンデンサモジュール５００を流路形成体１２の収納空間４０５に収納すると、突出部５００ｅは凹部４０５ａに収納され、突出部５００ｆは凹部４０５ｂに収納される。   Protrusions 500 e and 500 f are formed on the top of the side surface 500 d of the capacitor module 500. A discharge resistor is mounted in the protrusion 500e, and a Y capacitor for common mode noise countermeasure is mounted in the protrusion 500f. Further, the power supply terminals 508 and 509 shown in FIG. 5 are attached to the terminals 500g and 500h protruding from the upper surface of the protruding portion 500f. As shown in FIG. 10, recessed portions 405a and 405b are formed between the openings 402b and 402c and the side surface 12d, and when the capacitor module 500 is stored in the storage space 405 of the flow path forming body 12, the protruding portion 500e is The protrusion 500f is accommodated in the recess 405a, and the protrusion 500f is accommodated in the recess 405b.

突出部５００ｅ内に実装された放電抵抗は、インバータ停止時にコンデンサモジュール５００内のコンデンサセルに溜まった電荷を放電するための抵抗である。突出部５００ｅが収納される凹部４０５ａは、入口配管１３から流入した冷却水の流路の直上に設けられているので、放電時の放電抵抗の温度上昇を抑えることができる。   The discharge resistor mounted in the protrusion 500 e is a resistor for discharging the charge accumulated in the capacitor cell in the capacitor module 500 when the inverter is stopped. Since the recess 405 a in which the protrusion 500 e is accommodated is provided immediately above the flow path of the cooling water flowing in from the inlet pipe 13, the temperature rise of the discharge resistance at the time of discharge can be suppressed.

図２８は、バスバーアッセンブリ８００の斜視図である。バスバーアッセンブリ８００は、Ｕ，Ｖ，Ｗ相の交流バスバー８０２Ｕ，８０２Ｖ，８０２Ｗと、交流バスバー８０２Ｕ〜８０２Ｗを保持し固定するための保持部材８０３と、交流バスバー８０２Ｕ〜８０２Ｗを流れる交流電流を検出するための電流センサモジュール１８０と、を備えている。交流バスバー８０２Ｕ〜８０２Ｗは、それぞれ幅広導体で形成されている。樹脂等の絶縁材料で形成された保持部材８０３には、ドライバ回路基板２２を保持するための複数の支持部材８０７ａが、保持部材８０３から上方に突出するように形成されている。   FIG. 28 is a perspective view of the bus bar assembly 800. As shown in FIG. The bus bar assembly 800 detects AC currents flowing through the AC bus bars 802U, 802V and 802W of U, V and W phases, a holding member 803 for holding and fixing the AC bus bars 802U to 802W, and the AC bus bars 802U to 802W. And a current sensor module 180. AC bus bars 802U to 802W are respectively formed of wide conductors. A plurality of support members 807 a for holding the driver circuit board 22 are formed on the holding member 803 formed of an insulating material such as resin so as to project upward from the holding member 803.

電流センサモジュール１８０は、前述した図８に示すようにバスバーアッセンブリ８００を流路形成体１２上に固体したときに、流路形成体１２の側面１２ｄに近接した位置で側面１２ｄに平行となるように、バスバーアッセンブリ８００に配置されている。図２８に示すように、電流センサモジュール１８０の側面には、交流バスバー８０２Ｕ〜８０２Ｗを貫通させるための貫通孔１８１がそれぞれ形成されている。電流センサモジュール１８０の貫通孔１８１が形成されている部分にはセンサ素子が設けられており、電流センサモジュール１８０の上面から各センサ素子の信号線１８２ａが突出している。各センサ素子は、電流センサモジュール１８０の延在方向、すなわち流路形成体１２の側面１２ｄの延在方向に並んで配置されている。交流バスバー８０２Ｕ〜８０２Ｗは各貫通孔１８１を貫通し、その先端部分が平行に突出している。   The current sensor module 180 is parallel to the side surface 12 d at a position close to the side surface 12 d of the flow path forming member 12 when the bus bar assembly 800 is solidified on the flow path forming member 12 as shown in FIG. Are disposed in the bus bar assembly 800. As shown in FIG. 28, through holes 181 for allowing the AC bus bars 802U to 802W to penetrate are formed in the side surfaces of the current sensor module 180, respectively. A sensor element is provided in a portion where the through hole 181 of the current sensor module 180 is formed, and a signal line 182 a of each sensor element protrudes from the upper surface of the current sensor module 180. The sensor elements are arranged side by side in the extending direction of the current sensor module 180, that is, in the extending direction of the side surface 12d of the flow path forming body 12. The AC bus bars 802U to 802W penetrate through the respective through holes 181, and their tip portions project in parallel.

保持部材８０３には、位置決め用の突起部８０６ａ，８０６ｂが上方に向かって突出するように形成されている。電流センサモジュール１８０はネジ止めにより保持部材８０３に固定されるが、その際に突起部８０６ａ，８０６ｂと電流センサモジュール１８０の枠体に形成された位置決め孔とを係合させることで、電流センサモジュール１８０の位置決めが行われる。さらに、ドライバ回路基板２２を支持部材８０７ａに固定する際に、ドライバ回路基板２２側に形成された位置決め孔に位置決め用突起部８０６ａ，８０６ｂを係合させることで、電流センサモジュール１８０の信号線１８２ａがドライバ回路基板２２のスルーホールに位置決めされる。信号線１８２ａは、ドライバ回路基板２２の配線パターンと半田によって接合される。   Positioning members 806a and 806b are formed on the holding member 803 so as to project upward. The current sensor module 180 is fixed to the holding member 803 by screwing. At this time, the current sensor module is engaged by engaging the protrusions 806 a and 806 b with the positioning holes formed in the frame of the current sensor module 180. Positioning of 180 is performed. Furthermore, when fixing the driver circuit board 22 to the support member 807a, the positioning projections 806a and 806b are engaged with the positioning holes formed on the driver circuit board 22 side, whereby the signal lines 182a of the current sensor module 180 are obtained. Are positioned in the through holes of the driver circuit board 22. The signal line 182 a is joined to the wiring pattern of the driver circuit board 22 by soldering.

本実施形態では、保持部材８０３、支持部材８０７ａ及び突起部８０６ａ，８０６ｂは、樹脂で一体に形成される。このように、保持部材８０３が電流センサモジュール１８０とドライバ回路基板２２との位置決め機能を備えることになるので、信号線１８２ａとドライバ回路基板２２との間の組み付け及び半田接続作業が容易になる。また、電流センサモジュール１８０とドライバ回路基板２２を保持する機構を保持部材８０３に設けることで、電力変換装置全体としての部品点数を削減できる。   In the present embodiment, the holding member 803, the support member 807a, and the protrusions 806a and 806b are integrally formed of resin. As described above, since the holding member 803 is provided with the function of positioning the current sensor module 180 and the driver circuit board 22, the assembly and solder connection work between the signal line 182a and the driver circuit board 22 is facilitated. Further, by providing the holding member 803 with a mechanism for holding the current sensor module 180 and the driver circuit board 22, it is possible to reduce the number of parts as the entire power conversion device.

交流バスバー８０２Ｕ〜８０２Ｗは幅広面が水平となるように保持部材８０３に固定され、パワーモジュール３００Ｕ〜３００Ｗの交流端子１５９に接続される接続部８０５が垂直に立ち上がっている。接続部８０５は先端が凹凸形状をしており、溶接時にこの凹凸部分に熱が集中するような形状となっている。   The alternating current bus bars 802U to 802W are fixed to the holding member 803 so that the wide surface becomes horizontal, and the connection portion 805 connected to the alternating current terminal 159 of the power modules 300U to 300W rises vertically. The connection portion 805 has an uneven shape at its tip, and is shaped such that heat is concentrated on the uneven portion during welding.

上述したように電流センサモジュール１８０は流路形成体１２の側面１２ｄに平行に配置されているので、電流センサモジュール１８０の貫通孔１８１から突出した各交流バスバー８０２Ｕ〜８０２Ｗは、流路形成体１２の側面１２ｄに配置されることになる。各パワーモジュール３００Ｕ〜３００Ｗは、流路形成体１２の側面１２ａ，１２ｂ，１２ｃに沿って形成された流路区間１９ａ，１９ｂ，１９ｃに配置されるので、交流バスバー８０２Ｕ〜８０２Ｗの接続部８０５は、バスバーアッセンブリ８００の側面１２ａ〜１２ｂに対応する位置に配置される。その結果、図８に示すように、Ｕ相交流バスバー８０２Ｕは側面１２ｂの近傍に配置されたパワーモジュール３００Ｕから側面１２ｄまで延接され、Ｖ相交流バスバー８０２Ｖは側面１２ａの近傍に配置されたパワーモジュール３００Ｖから側面１２ｄまで延接され、Ｗ相交流バスバー８０２Ｗは側面１２ｃの近傍に配置されたパワーモジュール３００Ｗから側面１２ｄまで延設される。   As described above, since the current sensor module 180 is disposed in parallel to the side surface 12 d of the flow path forming body 12, each of the AC bus bars 802 U to 802 W protruding from the through hole 181 of the current sensor module 180 is the flow path forming body 12. Will be placed on the side 12d of the The power modules 300U-300W are disposed in the flow path sections 19a, 19b, 19c formed along the side faces 12a, 12b, 12c of the flow path forming body 12, so the connection portions 805 of the AC bus bars 802U-802W are , And are disposed at positions corresponding to the side surfaces 12 a to 12 b of the bus bar assembly 800. As a result, as shown in FIG. 8, U-phase AC bus bar 802U extends from power module 300U arranged in the vicinity of side surface 12b to side surface 12d, and V-phase AC bus bar 802V has the power arranged in the vicinity of side surface 12a. The W-phase alternating current bus bar 802W extends from the module 300V to the side surface 12d, and extends from the power module 300W disposed in the vicinity of the side surface 12c to the side surface 12d.

図２９は、開口部４０２ａ〜４０２ｃにパワーモジュール３００Ｕ〜３００Ｗが固定され、収納空間４０５にコンデンサモジュール５００が収納された流路形成体１２を示す図である。図２９に示す例では、開口部４０２ｂにＵ相のパワーモジュール３００Ｕが固定され、開口部４０２ａにＶ相のパワーモジュール３００Ｖが固定され、開口部４０２ｃにＷ相のパワーモジュール３００Ｗが固定される。その後、コンデンサモジュール５００が収納空間４０５に収納され、コンデンサ側の端子と各パワーモジュールの端子とが溶接等により接続される。各端子は、流路形成体１２の上端面から突出しており、上方から溶接機をアプローチして溶接作業が行われる。   FIG. 29 is a view showing the flow path forming body 12 in which the power modules 300U to 300W are fixed to the openings 402a to 402c and the capacitor module 500 is stored in the storage space 405. In the example shown in FIG. 29, the U-phase power module 300U is fixed to the opening 402b, the V-phase power module 300V is fixed to the opening 402a, and the W-phase power module 300W is fixed to the opening 402c. Thereafter, the capacitor module 500 is housed in the housing space 405, and the terminal on the capacitor side and the terminal of each power module are connected by welding or the like. Each terminal protrudes from the upper end surface of the flow path forming body 12, and the welding operation is performed by approaching the welding machine from above.

なお、コの字形状に配置された各パワーモジュール３００Ｕ〜３００Ｗの正極及び負極端子１５７，１５８は、コンデンサモジュール５００の上面に突出して設けられたコンデンサ端子５０３ａ〜５０３ｃと接続される。３つのパワーモジュール３００Ｕ〜３００Ｗはコンデンサモジュール５００を囲むように設けられているため、コンデンサモジュール５００に対する各パワーモジュール３００Ｕ〜３００Ｗの位置的関係が同等となり、同一形状のコンデンサ端子５０３ａ〜５０３ｃを用いてバランス良くコンデンサモジュール５００に接続することができる。そのため、コンデンサモジュール５００とパワーモジュール３００Ｕ〜３００Ｗとの回路定数が３相の各相においてバランスし易くなり、電流の出し入れがし易い構造となっている。   The positive and negative terminals 157 and 158 of each of the power modules 300U to 300W arranged in a U-shape are connected to capacitor terminals 503a to 503c protruding from the upper surface of the capacitor module 500. Since the three power modules 300U-300W are provided to surround the capacitor module 500, the positional relationship of each power module 300U-300W with respect to the capacitor module 500 becomes equivalent, and capacitor terminals 503a-503c of the same shape are used. The capacitor module 500 can be connected in a well-balanced manner. Therefore, the circuit constants of the capacitor module 500 and the power modules 300U to 300W can be easily balanced in each of the three phases, so that the current can be easily taken in and out.

図３０は、図２９に示すようにパワーモジュール３００Ｕ〜３００Ｗおよびコンデンサモジュール５００が配置された流路形成体１２を、水平に断面した図である。上述したように、流路形成体１２にはコの字形状の流路１９が形成されており、図示左側の側面１２ｂに沿って形成された流路区間１９ｂには、Ｕ相パワーモジュール３００Ｕが配置されている。同様に、配管１３，１４が設けられた側面１２ｄと反対側の側面１２ａに沿って形成された流路区間１９ａには、Ｖ相パワーモジュール３００Ｖが配置され、右側の側面１２に沿って形成された流路区間１９ｃにはＷ相パワーモジュール３００Ｗが配置されている。   FIG. 30 is a horizontal sectional view of the flow path forming body 12 in which the power modules 300U to 300W and the capacitor module 500 are disposed as shown in FIG. As described above, the U-phase power module 300U is formed in the flow path section 19b formed along the side surface 12b on the left side of the drawing in which the flow path formation body 12 is formed with the U-shaped flow path 19 It is arranged. Similarly, a V-phase power module 300V is disposed in the flow path section 19a formed along the side surface 12a opposite to the side surface 12d on which the pipes 13, 14 are provided, and is formed along the right side surface 12 The W-phase power module 300W is disposed in the flow passage section 19c.

流路形成体１２の側面１２ｄには、開口１２ｇ、１２ｈが形成されている。開口１２ｇは連通路１２ｅを介して流路区間１９ｂと連通している。開口１２ｈは連通路１２ｆを介して流路区間１９ｃと連通している。開口１２ｇ、１２ｈに配置される配管１３，１４は、連通路１２ｅ，１２ｆに圧入されるように取り付けられている。   Openings 12 g and 12 h are formed in the side surface 12 d of the flow path forming body 12. The opening 12g is in communication with the flow passage section 19b via the communication passage 12e. The opening 12 h is in communication with the flow passage section 19 c through the communication passage 12 f. The pipes 13, 14 disposed in the openings 12g, 12h are attached so as to be press-fit into the communication paths 12e, 12f.

図３７は、図３０のＡＡ断面の矢印方向から見た流路形成体１２の断面図を示す。連通路１２ｆは、冷却水の流れ方向に沿った流路断面の形状は大きく変化している。また、本実施形態の冷却水は、パワーモジュール３００Ｕの側面によって、その流れが２つに分岐され、一方の流れはモジュールケース３０４の第１放熱面３０７Ａ側に向かい、かつ他方の流れはモジュールケース３０４の第２放熱面３０７Ｂ側に向かう。なお、第１放熱面３０７Ａは図３７に示す第２放熱面３０７Ｂと逆側の放熱面であり、図３７では見えていない。よって、本実施形態の冷却水がパワーモジュール３００Ｕの側面と衝突することにより、当該冷却水を流す為の圧力損失が大きくなる傾向がある。この圧力損失の増大を抑制するために、パワーモジュール３００Ｕの側面部の近傍において、冷却水の流れを整える必要がある。そこで、助走区間１２ｊは、入口配管１３側からパワーモジュール３００Ｕに向かう方向に、段階的に高さ方向の幅が大きくなるように形成されている。なお、助走区間１２ｊの形状は、図３７のように階段状に形成されるのではなく、滑らかなスロープ状であってもよい。   FIG. 37 shows a cross-sectional view of the flow path forming member 12 as viewed from the arrow direction of the AA cross section in FIG. The shape of the flow passage cross section along the flow direction of the cooling water is greatly changed in the communication passage 12 f. Further, the flow of the cooling water of the present embodiment is branched into two by the side surface of the power module 300U, and one flow is directed to the first heat radiation surface 307A side of the module case 304, and the other flow is the module case It goes to the side of the second heat radiation surface 307 B of 304. The first heat radiation surface 307A is a heat radiation surface opposite to the second heat radiation surface 307B shown in FIG. 37, and can not be seen in FIG. Therefore, when the cooling water of the present embodiment collides with the side surface of the power module 300U, the pressure loss for flowing the cooling water tends to be large. In order to suppress the increase in pressure loss, it is necessary to adjust the flow of the cooling water in the vicinity of the side surface of the power module 300U. Therefore, the approach section 12j is formed such that the width in the height direction is gradually increased in the direction from the inlet pipe 13 side toward the power module 300U. In addition, the shape of the approach section 12j may not be formed in a step shape as shown in FIG. 37, but may be a smooth slope shape.

本実施の形態では、平面形状が略正方形の流路形成体１２の３つの側面１２ａ〜１２ｃに沿ってコの字形状の流路１９を形成し、パワーモジュール３００Ｕ〜３００Ｗを各流路区間１９ａ〜１９ｃに配置する際に、扁平なパワーモジュール３００Ｕ〜３００Ｗを各側面１２ａ〜１２ｃに平行に配置するようにした。そして、流路１９によって囲まれた中央領域（収納空間４０５）に、電装部品であるコンデンサモジュール５００を収納するようにした。このようなモジュール配置とすることにより、パワーモジュール３００Ｕ〜３００Ｗおよびコンデンサモジュール５００が収納される流路形成体１２の小型化が図れる。   In the present embodiment, a U-shaped flow passage 19 is formed along the three side surfaces 12a to 12c of the flow passage forming body 12 having a substantially square planar shape, and the power modules 300U to 300W are formed in the respective flow passage sections 19a. When arrange | positioning to-19c, flat power modules 300U-300W were arrange | positioned in parallel with each side 12a-12c. Then, the capacitor module 500, which is an electrical component, is stored in the central region (storage space 405) surrounded by the flow path 19. With such module arrangement, the flow path forming body 12 in which the power modules 300U to 300W and the capacitor module 500 are accommodated can be miniaturized.

なお、３つのパワーモジュール３００Ｕ〜３００Ｗをコの字形状に配置する場合、図３０に示すように、平行に配置された一対のパワーモジュール３００Ｕ，３００Ｗの間に配置されるパワーモジュール３００Ｖの少なくとも一部が、パワーモジュール３００Ｕと３００Ｗとで挟まれた領域に入り込むように配置することで、より小型化を図ることができる。   When three power modules 300U to 300W are arranged in a U-shape, as shown in FIG. 30, at least one of power modules 300V arranged between a pair of power modules 300U and 300W arranged in parallel. The size can be further reduced by arranging the parts so as to enter the area sandwiched between the power modules 300U and 300W.

図３１は、３つのパワーモジュール３００Ｕ〜３００Ｗの配置を説明するための模式図である。なお、パワーモジュール３００Ｕ〜３００Ｗは同一構造、同一形状を有している。流路形成体の側面１２ｂ、１２ｃの幅は、少なくともパワーモジュール３００Ｕ〜３００Ｗの流路に沿った長さＬ１と連通路の長さＬ２との合計程度が必要である。一方、側面１２ａに関しては、少なくとも寸法Ｌ１程度が必要になる。もちろん、実際上は、図３０に示すように、流路区間の接続部分など冷却水の流れを考慮して寸法を若干調整する必要がある。   FIG. 31 is a schematic diagram for explaining the arrangement of three power modules 300U to 300W. Power modules 300U-300W have the same structure and the same shape. The width of the side surfaces 12b and 12c of the flow path forming body needs to be at least about the sum of the length L1 along the flow path of the power modules 300U to 300W and the length L2 of the communication path. On the other hand, at least the dimension L1 is required for the side surface 12a. Of course, in practice, as shown in FIG. 30, it is necessary to adjust the dimensions slightly in consideration of the flow of the cooling water such as the connecting portion of the flow path section.

そのため、電力変換装置２０の設置面積をなるべく小さくしようとした場合、平面視で見たときの形状（平面形状）を略正方形とすることで、電力変換装置２００の小型化を図ることが考えられる。上述のように側面１２ｂ，１２ｃに沿った方向に関しては連通路が必要であるため、小型化の観点から、図３１に示すように、一対のパワーモジュール３００Ｕ，３００Ｗの間の領域Ｓ１にパワーモジュール３００Ｖの一部が含まれるように、パワーモジュール３００Ｖを配置するのが好ましい。   Therefore, when trying to make the installation area of power conversion device 20 as small as possible, it is conceivable to achieve miniaturization of power conversion device 200 by making the shape (planar shape) when viewed in plan view (planar shape) into a substantially square. . As described above, since the communication passage is necessary for the direction along the side surfaces 12b and 12c, the power module is provided in the region S1 between the pair of power modules 300U and 300W as shown in FIG. 31 from the viewpoint of miniaturization. It is preferable to arrange the power module 300V so that a part of 300V is included.

図３１における配置スペースの図示横方向の寸法（側面１２ａの幅寸法）は、パワーモジュールの厚さをＬ３とすると、少なくともＬ１＋２・Ｌ３程度となる。そこで、縦方向の寸法Ｌ１＋Ｌ２＋（Ｌ３−Ｌ４）がＬ１＋Ｌ３と同程度となるように、Ｌ３およびＬ４を設定すれば、平面視における面積をより小さくすることができ、略正方形とすることも可能となる。このとき流路区間１９ａは、図３０に示すようにパワーモジュール３００Ｕ，３００Ｗの間の領域を通るように形成される。なお、図３０に示す例では、コンデンサモジュール５００の寸法による制約のために、パワーモジュール３００Ｕ，３００Ｗの間隔は、パワーモジュール３００Ｖの寸法Ｌ１よりも若干大きくなっている。   The lateral dimension (width dimension of the side surface 12a) of the arrangement space in FIG. 31 is at least about L1 + 2 · L3, where L3 is the thickness of the power module. Therefore, if L3 and L4 are set so that the dimension L1 + L2 + (L3-L4) in the vertical direction is almost the same as L1 + L3, the area in plan view can be made smaller and it can be made substantially square Become. At this time, the flow passage section 19a is formed to pass through the region between the power modules 300U and 300W as shown in FIG. In the example shown in FIG. 30, the distance between the power modules 300U and 300W is slightly larger than the dimension L1 of the power module 300V due to the restriction by the dimensions of the capacitor module 500.

配管１３，１４およびそれらが圧入される孔１２ｅ，孔１２ｆの上部領域は空きスペースとなる。そこで、図１０に示すように、このスペースに凹部４０５ａ，４０５ｂを形成し、図２９のようにコンデンサモジュール５００の放電抵抗実装部である突出部５００ｅと、Ｙコンデンサ実装部である突出部５００ｆとを配置することで、空きスペースの有効利用が図れ、電力変換装置２００の小型化に寄与する。配管１３，１４の位置を一つの側面１２ｄに集約することで、入口配管１３から流路区間１９ｂまで、および流路区間１９ｃから出口配管１４までの冷却水の流れが直線状になるので、圧損を極力小さくすることができる。また、配管の突出による装置の設置スペースが大きくなるのを抑えることができると共に、車載性の向上を図ることができる。さらに、配管１３，１４を孔１２ｅ，１２ｆに圧入する際に、筐体の一面のみでの圧入作業であるため、作業性および生産性が向上する。   The upper regions of the pipes 13 and 14 and the holes 12e and 12f into which the pipes 13 and 14 are pressed in become empty spaces. Therefore, as shown in FIG. 10, concave portions 405a and 405b are formed in this space, and as shown in FIG. 29, a projecting portion 500e which is a discharge resistance mounting portion of the capacitor module 500 and a projecting portion 500f which is a Y capacitor mounting portion. As a result, the free space can be effectively used, contributing to the downsizing of the power conversion device 200. By concentrating the positions of the pipes 13 and 14 on one side surface 12 d, the flow of cooling water from the inlet pipe 13 to the flow path section 19 b and the flow path from the flow path section 19 c to the outlet pipe 14 becomes linear. Can be made as small as possible. Moreover, while being able to suppress that the installation space of the apparatus by protrusion of piping becomes large, the improvement of a vehicle-mounted property can be aimed at. Furthermore, when the pipes 13 and 14 are press-fit into the holes 12e and 12f, the work and the productivity are improved because the press-fitting operation is performed on only one surface of the housing.

また、コンデンサモジュール５００の３辺を囲むように流路１９が設けられているため、コンデンサモジュール５００を効果的に冷却することができる。ところで、本実施の形態における電力変換装置２００は車載用であって、一般的にエンジンルーム内に配置される場合が多い。エンジンルーム内はエンジンや走行用モータなどからの熱により比較的高温となるため、電力変換装置２００に対する周囲からの熱侵入が問題となる。しかし、図３０に示すように、コンデンサモジュール５００は冷却水が流れる流路１９によって３辺を囲まれているので、装置周囲からの熱侵入を効果的に遮断することができる。   Moreover, since the flow path 19 is provided so as to surround the three sides of the capacitor module 500, the capacitor module 500 can be cooled effectively. By the way, power conversion device 200 in the present embodiment is for use in vehicles, and is generally disposed in the engine room in many cases. Since the inside of the engine room becomes relatively high temperature due to the heat from the engine, the traveling motor and the like, the heat intrusion from the surroundings to the power conversion device 200 becomes a problem. However, as shown in FIG. 30, since the capacitor module 500 is surrounded on three sides by the flow path 19 through which the cooling water flows, it is possible to effectively block heat intrusion from the periphery of the apparatus.

図２９に示すように流路形成体１２にパワーモジュール３００Ｕ〜３００Ｗおよびコンデンサモジュール５００を配置したならば、図８に示すようにコンデンサモジュール５００の上方にバスバーアッセンブリ８００を固定し、端子の溶接作業を行う。本実施の形態では、コの字形状に配置されたパワーモジュール３００Ｕ〜３００Ｗの端子に接続されるバスバー８０２Ｕ〜８０２Ｗを、各接続部から離れるようにコンデンサモジュール５００の上方に引き回し、流路形成体１２の側面１２ｄ側から引き出すようにしている。そのため、バスバーがパワーモジュールを跨ぐようなことが無く、十分な絶縁性を確保しつつバスバー８０２Ｕ〜８０２Ｗを一箇所、すなわち、交流インターフェイス１８５が取り付けられるハウジング１０の開口１０ａの領域（図５参照）に集約することができる。   When the power modules 300U to 300W and the capacitor module 500 are arranged in the flow path forming body 12 as shown in FIG. 29, the bus bar assembly 800 is fixed above the capacitor module 500 as shown in FIG. I do. In the present embodiment, the bus bars 802U to 802W connected to the terminals of the power modules 300U to 300W arranged in a U-shape are drawn above the capacitor module 500 so as to be separated from the respective connection portions, It is made to pull out from 12 side 12 d side. Therefore, the bus bar does not straddle the power module, and the bus bars 802U to 802W are provided at one place, ie, the area of the opening 10a of the housing 10 to which the AC interface 185 is attached (see FIG. 5). Can be consolidated.

このようなバスバー構造とすることで、熱が発生して温度の上昇しやすい交流コネクタ部からパワーモジュール３００Ｕ〜３００Ｗを遠ざけることができ、バスバー８０２Ｕ〜８０２Ｗを介してパワーモジュール３００Ｕ〜３００Ｗに伝熱されるのを抑制することができる。また、流路１９の上方を避けるようにバスバー８０２Ｕ〜８０２Ｗを配置することにより、流路１９からの漏水が発生した場合でも、漏水に起因する漏電の可能性を低くすることができる。   With such a bus bar structure, the power modules 300U-300W can be moved away from the AC connector portion where heat is easily generated and the temperature easily rises, and the heat is transferred to the power modules 300U-300W via the bus bars 802U-802W. Can be suppressed. Further, by arranging the bus bars 802U to 802W so as to avoid the upper side of the flow path 19, even when water leakage from the flow path 19 occurs, the possibility of leakage due to water leakage can be reduced.

また、バスバーアッセンブリ８００を冷却水が流れる流路形成体１２に固定する構造としたので、バスバーアッセンブリ８００の温度上昇を抑えることができるのみならず、バスバーアッセンブリ８００に保持された電流センサ１８０の温度上昇を抑えることができる。電流センサ１８０に設けられたセンサ素子は熱に弱い特性を有しており、上記のような構造とすることにより電流センサ１８０の信頼性を向上させることができる。   Further, since bus bar assembly 800 is fixed to flow path forming body 12 through which cooling water flows, not only can temperature rise of bus bar assembly 800 be suppressed, but also the temperature of current sensor 180 held by bus bar assembly 800. It is possible to suppress the rise. The sensor element provided in the current sensor 180 has the characteristic of being weak to heat, and the reliability of the current sensor 180 can be improved by adopting the structure as described above.

図８に示すようにバスバーアッセンブリ８００を流路形成体１２に固定して端子溶接作業を行った後に、図６に示すように、バスバーアッセンブリ８００の保持部材８０３に形成された支持部材８０７ａに、ドライバ回路基板２２を固定する。車両に搭載される電力変換装置２００は、車両からの振動の影響を受けやすい。そのため、保持部材８０３に形成された複数の支持部材８０７ａによって、ドライバ回路基板２２の周辺部だけでなく中央部付近も支持する構成とし、ドライバ回路基板２２に加わる振動の影響を低減している。   After fixing the bus bar assembly 800 to the flow path forming body 12 as shown in FIG. 8 and performing the terminal welding operation, a support member 807 a formed on the holding member 803 of the bus bar assembly 800 as shown in FIG. The driver circuit board 22 is fixed. Power converter 200 mounted on a vehicle is susceptible to the vibration from the vehicle. Therefore, the supporting members 807a formed on the holding member 803 support not only the peripheral portion of the driver circuit board 22 but also the vicinity of the central portion, thereby reducing the influence of the vibration applied to the driver circuit board 22.

例えば、支持部材８０７ａによってドライバ回路基板２２の中央部を支持することで、ドライバ回路基板２２の共振周波数を車両側から伝達されてくる振動の周波数より高くすることができ、ドライバ回路基板２２への振動の影響を低減できる。なお、ドライバ回路基板２２は、支持部材８０７ａにネジ止めされる。   For example, by supporting the central portion of the driver circuit board 22 by the support member 807a, the resonance frequency of the driver circuit board 22 can be made higher than the frequency of the vibration transmitted from the vehicle side. The influence of vibration can be reduced. The driver circuit board 22 is screwed to the support member 807a.

ドライバ回路基板２２をバスバーアッセンブリ８００の上方に固定した後に、図６に示すようにハウジング１０を流路形成体１２にボルト固定し、さらに、ハウジング１０の上部収納空間と下部収納空間とを区画する隔壁１０ｃ上に制御回路基板２０を固定する。下部収納空間のドライバ回路基板２２と上部収納空間の制御回路基板２０とは、図７に示したようにフラットケーブル２３によって接続される。前述したように、隔壁１０ｃには、フラットケーブル２３を下部収納空間から上部収納空間に引き出すためのスリット状開口１０ｄが形成されている。   After fixing the driver circuit board 22 above the bus bar assembly 800, the housing 10 is bolted to the flow path forming body 12 as shown in FIG. 6, and the upper storage space and the lower storage space of the housing 10 are further partitioned. The control circuit board 20 is fixed on the partition wall 10c. The driver circuit board 22 in the lower housing space and the control circuit board 20 in the upper housing space are connected by the flat cable 23 as shown in FIG. As described above, the partition 10c is formed with the slit-like opening 10d for drawing the flat cable 23 from the lower storage space to the upper storage space.

パワーモジュール３００Ｕ〜３００Ｗは、流路形成体１２の３つの側面１２ｂ，１２ａ，１２ｃに沿ってコの字形状に配置されているため、ドライバ回路基板２２に接続される各パワーモジュール３００Ｕ〜３００Ｗからの制御端子も、図６に示すようにドライバ回路基板２２の側面１２ｂ，１２ａ，１２ｃに対応する辺に沿ってコの字形状に並んでいる。パワーモジュール３００Ｕ〜３００Ｗを駆動制御するための制御信号は高電圧であり、一方、電流センサ１８０のセンサ信号やフラットケーブル２３による信号は低電圧である。そして、低電圧系に対する高電圧系のノイズの影響を低減するために、高電圧系の配線と低電圧系の配線とを離して配置するのが好ましい。   The power modules 300U-300W are arranged in a U-shape along the three side surfaces 12b, 12a, 12c of the flow path forming body 12, so that the power modules 300U-300W connected to the driver circuit board 22 The control terminals are also arranged in a U-shape along the side corresponding to the side surfaces 12b, 12a, 12c of the driver circuit board 22 as shown in FIG. The control signal for driving and controlling the power modules 300U to 300W is a high voltage, while the sensor signal of the current sensor 180 and the signal from the flat cable 23 are a low voltage. In order to reduce the influence of high voltage noise on the low voltage system, it is preferable to arrange the high voltage wires and the low voltage wires separately.

本実施の形態では、パワーモジュール３００Ｕ〜３００Ｗを側面１２ｂ，１２ａ，１２ｃに沿ってコの字形状に配置しているため、ドライバ回路基板２２上の側面１２ｄに対応する辺付近の領域を、制御端子から離れているスペースとして利用することができる。本実施形態では、電流センサ１８０の検出対象であるバスバー８０２Ｕ〜８０２Ｗを側面１２ｄ側に集約しているため、電流センサ１８０が側面１２ｄの近傍に平行に配置される。そのため、信号端子１８２ａは上述したドライバ回路基板２２の側面１２ｄに対応する辺付近の領域に配置され、高電圧系の制御端子から十分な距離を保つことができる。なお、ドライバ回路基板２２において、フラットケーブル２３はドライバ回路基板２２の側面１２ｃに対応する辺に配置されるが、制御端子からの影響が少なくなるように、制御端子から離れた側面１２ｄ近傍の基板上に接続されている。これにより、ドライバ回路基板２２上において、低電圧信号用のパターンと高電圧信号用のパターンとを容易に分離させることができる。   In the present embodiment, since power modules 300U-300W are arranged in a U-shape along side surfaces 12b, 12a, 12c, the region near the side corresponding to side surface 12d on driver circuit board 22 is controlled It can be used as a space away from the terminal. In the present embodiment, since the bus bars 802U to 802W which are detection targets of the current sensor 180 are concentrated on the side 12d side, the current sensor 180 is disposed in parallel in the vicinity of the side 12d. Therefore, the signal terminal 182a is disposed in the area near the side corresponding to the side surface 12d of the driver circuit board 22 described above, and can maintain a sufficient distance from the control terminal of the high voltage system. In the driver circuit board 22, the flat cable 23 is disposed on the side corresponding to the side face 12c of the driver circuit board 22, but the board near the side face 12d away from the control terminal so that the influence from the control terminal is reduced. Connected to the top. Thereby, the pattern for the low voltage signal and the pattern for the high voltage signal can be easily separated on the driver circuit board 22.

また、低電圧系の制御回路基板２０を、隔壁１０ｃで分離した上部収納空間に配置すると共に、フラットケーブル２３を細長いスリット状の開口１０ｄを介して下部収納空間から引き込むことにより、制御回路基板２０へのノイズの影響を低減している。このように、本実施の形態の電力変換装置２００では、ノイズ対策が十分に図られている。   In addition, the control circuit board 20 of the low voltage system is disposed in the upper storage space separated by the partition wall 10c, and the flat cable 23 is drawn from the lower storage space through the elongated slit-like opening 10d. To reduce the impact of noise. As described above, in the power conversion device 200 of the present embodiment, noise measures are sufficiently taken.

また、本実施の形態の電力変換装置２００は、流路形成体１２にコンデンサモジュール５００およびパワーモジュール３００Ｕ〜３００Ｗを配置し、バスバーアッセンブリ８００、基板等の必要な部品を固定する作業を下から順に行えるように構成となっているため、生産性と信頼性が向上する。   Further, in power conversion apparatus 200 of the present embodiment, capacitor module 500 and power modules 300U to 300W are arranged in flow path forming body 12, and work to fix necessary components such as bus bar assembly 800 and a substrate is sequentially from the bottom. Since the system is configured to be able to perform, productivity and reliability are improved.

図３２は電力変換装置２００の断面を示す図であり、電力変換装置２００を配管１３，１４方向から見た断面図である。流路形成体１２に形成された開口４０２ａ〜４０２ｃは、パワーモジュール３００Ｕ〜３００Ｗのモジュールケース３０４に設けられたフランジ３０４ｂによって塞がれる。なお、図示は省略したが、フランジ３０４ｂと流路形成体１２との間にはシール材が設けられ、気密性が確保されている。パワーモジュール３００Ｕ〜３００Ｗは、放熱用のフィン３０５が設けられた放熱面領域が流路１９内に配置され、フィン３０５が設けられていない下端部分は、下カバー４２０に形成された凸部４０６の内側窪みの内部に収納されている。これにより、フィン３０５が形成されていない空間に冷却水が流れ込むのを、防止することができる。本実施の形態の電力変換装置２００では、図３２に示すように比較的に重量の重いコンデンサモジュール５００を電力変換装置２００の下部中央に配置しているため、電力変換装置２００の重心バランスが良く、振動が加わった際に電力変換装置２００が暴れ難い。   FIG. 32 is a cross-sectional view of the power conversion device 200, and is a cross-sectional view of the power conversion device 200 as viewed from the pipings 13 and 14 direction. The openings 402a to 402c formed in the flow path forming body 12 are closed by a flange 304b provided on a module case 304 of the power modules 300U to 300W. Although illustration is omitted, a sealing material is provided between the flange 304 b and the flow path forming body 12 to ensure airtightness. In the power modules 300 U to 300 W, the heat dissipation surface area provided with the fins 305 for heat dissipation is disposed in the flow path 19, and the lower end portion not provided with the fins 305 is a convex portion 406 formed on the lower cover 420. It is housed inside the inner recess. This can prevent the cooling water from flowing into the space where the fins 305 are not formed. In power conversion device 200 of the present embodiment, as shown in FIG. 32, capacitor module 500 which is relatively heavy is disposed at the lower center of power conversion device 200, so that the center of gravity balance of power conversion device 200 is good. When the vibration is applied, the power conversion device 200 is less likely to go wild.

図３３は、本実施の形態の電力変換装置２００を車両に搭載した場合の配置を説明する図である。図３３は、エンジンルーム１０００内における配置を示したものであり、同一図内においてＡ〜Ｃの３つのレイアウトパターンについて示した。図示下側は車両前方に対応しており、エンジンルーム１０００の前方側にはラジエータ１００１が配置されている。ラジエータ１００１の後方には、モータジェネレータＭＧ１を内蔵するトランスミッションＴＭが配置されている。また、信号用のコネクタ２１は、エンジンルーム１０００内の車両信号ハーネスに接続される。なお、図３３ではバッテリ１３６は図示されていないが、バッテリ１３６は重量物であるため一般的に車両中央付近、すなわちエンジンルーム１０００よりも車両後方に配置される。   FIG. 33 is a view for explaining the arrangement when power converter 200 of the present embodiment is mounted on a vehicle. FIG. 33 shows the arrangement in the engine room 1000, and shows three layout patterns A to C in the same figure. The lower side of the drawing corresponds to the front of the vehicle, and a radiator 1001 is disposed on the front side of the engine room 1000. At the rear of the radiator 1001, a transmission TM incorporating the motor generator MG1 is disposed. Further, the signal connector 21 is connected to a vehicle signal harness in the engine room 1000. Although battery 136 is not shown in FIG. 33, battery 136 is generally disposed near the center of the vehicle, that is, rearward of the engine room 1000, since the battery 136 is heavy.

電力変換装置２００と車両側との接続については、冷却水に関する配管１３，１４、モータジェネレータＭＧ１へ交流電力を供給するための交流コネクタ１８７、および車両側に設けられた上位制御回路に接続される通信用コネクタ２１の配置が関係してくる。本実施の形態では、流路形成体１２の側面１２ｄの側に交流コネクタ１８７および配管１３，１４を配置し、側面１２ｂに信号用コネクタ２１を配置し、側面１２ｃに直流コネクタ１３８を配置するようにした。また、交流コネクタ１８７から引き出される交流配線１８７ａは、配管１３，１４の間を通って電力変換装置２００の下側に引き出されている。同様に、直流コネクタ１３８の直流配線１３８ａも電力変換装置２００の下側に引き出されている。   The connection between power conversion device 200 and the vehicle side is connected to pipings 13 and 14 related to cooling water, AC connector 187 for supplying AC power to motor generator MG1, and a host control circuit provided on the vehicle side. The arrangement of the communication connector 21 is concerned. In this embodiment, the AC connector 187 and the pipes 13 and 14 are disposed on the side surface 12 d side of the flow path forming body 12, the signal connector 21 is disposed on the side surface 12 b, and the DC connector 138 is disposed on the side surface 12 c. I made it. Further, an alternating current wiring 187 a drawn from the alternating current connector 187 is drawn to the lower side of the power conversion device 200 through the space between the pipes 13 and 14. Similarly, the DC wiring 138 a of the DC connector 138 is also drawn to the lower side of the power conversion device 200.

図３３のレイアウトパターンＡ〜Ｃのいずれの場合も、電力変換装置２００はトランスミッションＴＭよりも上方に配置される。また、流路形成体１２の流路１９にはラジエータ１００１の冷却水が供給される。そのため、電力変換装置２００の配置を考える際には、冷却配管および交流配線１８７ａの作業性を考慮すると、配管１３，１４および交流コネクタ１８７が設けられている側面１２ｄを、ラジエータ１００１またはトランスミッションＴＭの方向に向けて配置するのが好ましい。さらに、直流電源であるバッテリ１３６はエンジンルーム１０００よりも後方に設けられているので、直流配線１３８ａの引き回しを考慮すると、直流コネクタ１３８が装着される側面１２ｃを後方に向けて配置するのが好ましい。   In any of layout patterns A to C in FIG. 33, power conversion device 200 is arranged above transmission TM. Further, cooling water of the radiator 1001 is supplied to the flow path 19 of the flow path forming body 12. Therefore, when considering the arrangement of the power conversion device 200, considering the workability of the cooling piping and the AC wiring 187a, the side surface 12d provided with the pipings 13, 14 and the AC connector 187 is the same as that of the radiator 1001 or the transmission TM. It is preferable to arrange in the direction. Furthermore, since the battery 136, which is a DC power supply, is provided behind the engine compartment 1000, it is preferable that the side surface 12c to which the DC connector 138 is attached be directed backward, in consideration of the routing of the DC wiring 138a. .

電力変換装置２００をエンジンルーム１０００内に配置する場合、図３３に示す３つのレイアウトパターンＡ〜Ｃが考えられる。そして、上述したラジエータ１００１，バッテリ１３６およびトランスミッションＴＭとの接続関係を考慮すると、レイアウトパターンＡでは側面１２ｄをトランスミッションＴＭの方向に向けて配置するのが良く、レイアウトパターンＢ，Ｃでは、側面１２ｄをラジエータ１００１の方向に向けて配置するのが良い。   When the power conversion device 200 is disposed in the engine room 1000, three layout patterns A to C shown in FIG. 33 can be considered. Then, in consideration of the connection relationship between the radiator 1001, the battery 136 and the transmission TM described above, it is preferable to arrange the side surface 12d in the direction of the transmission TM in the layout pattern A, and in the layout patterns B and C, the side surface 12d It is preferable to arrange in the direction of the radiator 1001.

レイアウトパターンＡでは、直流コネクタ１３８、交流コネクタ１８７および信号用コネクタ２１は配線レイアウトの点で好ましい方向に向いている。また、配管１３，１４はトランスミッションＴＭの方向を向いているので、冷却配管をラジエータ１００１の方向に曲げる必要があるが、交流配線１８７ａが交流コネクタ１８７から下方に引き出されているので、冷却配管と交流配線１８７ａとの干渉を避けることができ、作業性の悪化も防止できる。   In the layout pattern A, the direct current connector 138, the alternating current connector 187, and the signal connector 21 face in a preferable direction in terms of the wiring layout. Moreover, since the pipes 13 and 14 face the direction of the transmission TM, it is necessary to bend the cooling pipe in the direction of the radiator 1001, but since the AC wiring 187a is drawn downward from the AC connector 187, Interference with the AC wiring 187a can be avoided, and deterioration in workability can also be prevented.

レイアウトパターンＢの場合には、配管１３，１４、交流コネクタ１８７および信号用コネクタ２１は好ましい方向に向いている。また、直流コネクタ１３８は車両側方を向いているが、直流コネクタ１３８から下方に引き出された直流配線１３８ａを後方に引き回すだけで良いので、作業性の低下は避けられる。   In the case of the layout pattern B, the pipes 13 and 14, the AC connector 187 and the signal connector 21 face in the preferable direction. Further, although the direct current connector 138 is directed to the side of the vehicle, it is only necessary to draw the direct current wiring 138a drawn downward from the direct current connector 138 backward, so that the deterioration of the workability can be avoided.

レイアウトパターンＣの場合には、冷却配管のレイアウトを優先し、側面１２ｄをラジエータ１００１の方向に向けて配置されている。この場合、交流配線１８７ａをトランスミッションＴＭの方向に引き回すが、交流配線１８７ａは配管１３，１４の間を通って下方に引き出されているので、交流配線１８７ａと冷却配管とが干渉するようなことはない。そのため、配管作業および配線作業に支障が出ることはない。   In the case of the layout pattern C, priority is given to the layout of the cooling piping, and the side surface 12 d is disposed in the direction of the radiator 1001. In this case, although the AC wiring 187a is routed in the direction of the transmission TM, since the AC wiring 187a is drawn downward through between the pipes 13 and 14, there is no possibility that the AC wiring 187a and the cooling pipe interfere with each other. Absent. Therefore, there is no hindrance to piping work and wiring work.

このように、本実施の形態の電力変換装置２００では、配管１３，１４、直流コネクタ１３８、交流コネクタ１８７および信号用コネクタ２１の配置が、エンジンルーム１０００に配置する上で好ましい配置となっている。そのため、レイアウトパターンＡ〜Ｃのように種々の状況に対応でき、車載性に優れた電力変換装置２００を提供することができる。   As described above, in the power conversion device 200 according to the present embodiment, the pipes 13, 14, the DC connector 138, the AC connector 187, and the signal connector 21 are preferably arranged in the engine room 1000. . Therefore, it can respond to various situations like layout pattern AC, and can provide the power converter device 200 excellent in on-board property.

なお、上述した実施の形態では、パワーモジュール３００Ｕ〜３００Ｗは、パワー半導体素子を導体板で挟持したユニットを、フィン３０５が形成された放熱面を表裏両面に有するモジュールケース３０４に収納した構成となっている。そのため、パワーモジュール３００Ｕ〜３００Ｗを流路１９に設ける際には、流路の中央に配置するようにした。しかし、パワーモジュールの配置方法は上述したものに限らず種々の配置が可能である。   In the embodiment described above, the power modules 300U to 300W are configured such that the unit in which the power semiconductor elements are held between the conductor plates is housed in the module case 304 having the heat dissipation surface on which the fins 305 are formed on both front and back sides. ing. Therefore, when providing power modules 300U-300W in the flow path 19, it was arranged in the center of the flow path. However, the arrangement method of the power module is not limited to that described above, and various arrangements are possible.

図３４および図３５に示す例は、モジュールケースの片面のみが放熱面を構成するパワーモジュールの場合の配置方法を示したものである。パワーモジュール３０１Ｕ〜３０１Ｗは上述したパワーモジュール３００Ｕ〜３００Ｗに対応するものであり、扁平状のパワーモジュールの片面のみに放熱用のフィン３０５が形成されている。   The example shown in FIG. 34 and FIG. 35 shows the arrangement method in the case of the power module in which only one side of the module case constitutes the heat dissipation surface. The power modules 301U to 301W correspond to the power modules 300U to 300W described above, and fins 305 for heat dissipation are formed only on one side of the flat power module.

図３４の場合には、流路区間１９ａ〜１９ｃの内周面、すなわちコンデンサモジュール５００を囲む壁面に密着するように配置されている。冷却水はフィン３０５が形成されている放熱面に沿って流れる。一方、図３５に示す例では、図３４の場合とは逆に、流路区間１９ａ〜１９ｃの外周面に密着するように配置されている。   In the case of FIG. 34, the inner peripheral surfaces of the flow path sections 19a to 19c, that is, the wall surfaces surrounding the capacitor module 500 are closely attached. Cooling water flows along the heat dissipation surface on which the fins 305 are formed. On the other hand, in the example shown in FIG. 35, conversely to the case of FIG. 34, they are disposed in close contact with the outer peripheral surfaces of the flow path sections 19a to 19c.

なお、図３４，３５ではパワーモジュール３０１Ｕ〜３０１Ｗの全体を流路１９内に配置したが、図３６のように放熱面のみを流路１９内に露出するように配置するようにしても良い。図３６に示す例では、放熱板３０１０上にパワー半導体素子が設けられ、その放熱板３０１０の裏面側にフィン３０５が形成されるような構成となっているが、図３４，３５に示すようにケーシングで覆われた構成でも同じように配置することができる。   34 and 35, the entire power modules 301U to 301W are disposed in the flow path 19. However, as shown in FIG. 36, only the heat dissipation surface may be exposed in the flow path 19. In the example shown in FIG. 36, the power semiconductor element is provided on the heat dissipation plate 3010, and the fins 305 are formed on the back surface side of the heat dissipation plate 3010. However, as shown in FIGS. Configurations covered by a casing can be arranged in the same way.

以上説明した実施の形態によれば、次の作用効果を奏する。   According to the embodiment described above, the following effects can be obtained.

（１）パワーモジュール３００Ｕは、インバータ回路１４０の上下アームを構成するパワー半導体素子であるＩＧＢＴ３２８，３３０およびダイオード１５６，１６６と、多面体形状を有し、ＩＧＢＴ３２８，３３０およびダイオード１５６，１６６を封止する第一封止樹脂３４８と、これらパワー半導体素子のいずれかと接続され、第一封止樹脂３４８からそれぞれ突出する正極側端子（直流正極配線３１５Ａ、素子側直流正極接続端子３１５Ｄ）および負極側端子（直流負極配線３１９Ａ、素子側直流負極接続端子３１９Ｄ）と、これらの少なくとも一部を封止する第二封止樹脂３５１と、第一封止樹脂３４８で封止されたＩＧＢＴ３２８，３３０およびダイオード１５６，１６６を収納するモジュールケース３０４と、を備える。このパワーモジュール３００Ｕにおいて、正極側端子および負極側端子は、第一封止樹脂３４８から突出する部分が第一封止樹脂３４８の一つの面に沿って一列に並べられ、さらに、第二封止樹脂３５１から積層状態で突出しておりかつモジュールケース３０４の外に延出している構成とした。これにより、第一封止樹脂３４８によるパワー半導体素子の封止時に行う型締めの際に、パワー半導体素子と正極側端子および負極側端子との接続部分への過大な応力や金型の隙間が生じるのを防ぐことができる。 (1) The power module 300U has IGBTs 328 and 330 and diodes 156 and 166 which are power semiconductor elements constituting upper and lower arms of the inverter circuit 140, and has a polyhedral shape and seals the IGBTs 328 and 330 and diodes 156 and 166 A first sealing resin 348 and a positive electrode side terminal (DC positive electrode wire 315A, element side DC positive electrode connecting terminal 315D) connected to any of these power semiconductor elements and protruding from the first sealing resin 348 and a negative electrode side terminal ( DC negative wire 319A, element-side DC negative connection terminal 319D), a second sealing resin 351 for sealing at least a part of them, IGBTs 328 and 330 and a diode 156 sealed with a first sealing resin 348 And a module case 304 for housing 166. In the power module 300U, the positive electrode side terminal and the negative electrode side terminal are arranged in a row along the surface of the first sealing resin 348 with the portions projecting from the first sealing resin 348, and further, the second sealing It protrudes from the resin 351 in a stacked state and extends out of the module case 304. As a result, when clamping the power semiconductor element with the first sealing resin 348, excessive stress on the connection portion between the power semiconductor element and the positive electrode side terminal and the negative electrode side terminal or a gap of the mold It can be prevented from occurring.

（２）パワーモジュール３００Ｕは、インバータ回路１４０の上アームおよび下アーム用のＩＧＢＴ３２８，３３０およびダイオード１５６，１６６の直列回路１５０と、直列回路１５０を封止する第一封止樹脂３４８と、第一封止樹脂３４８から突出しており、直列回路１５０に直流電力を供給するための素子側直流正極接続端子３１５Ｄおよび素子側直流負極接続端子３１９Ｄと、素子側直流正極接続端子３１５Ｄおよび素子側直流負極接続端子３１９Ｄに接続された積層構造の直流正極配線３１５Ａ（直流正極端子３１５Ｂ、補助モジュール側直流正極接続端子３１５Ｃ）および直流負極配線３１９Ａ（直流負極端子３１９Ｂ、補助モジュール側直流負極接続端子３１９Ｃ）と、これらの接続部３７０を封止する第二封止樹脂３５１と、第一封止樹脂３４８で封止された直列回路１５０と素子側直流正極接続端子３１５Ｄおよび素子側直流負極接続端子３１９Ｄとを収納するモジュールケース３０４と、を備える。このパワーモジュール３００Ｕにおいて、直流正極配線３１５Ａおよび直流負極配線３１９Ａがモジュールケース３０４の外に延出する構造を成しており、また、各層の直流正極配線３１５Ａおよび直流負極配線３１９Ａを流れる電流により互いに相殺し合う方向の磁束を発生するようにした。これにより、低インダクタンス化を図ることができる。 (2) The power module 300U includes a series circuit 150 of IGBTs 328 and 330 and diodes 156 and 166 for upper and lower arms of the inverter circuit 140, a first sealing resin 348 for sealing the series circuit 150, and An element side direct current positive electrode connection terminal 315D and an element side direct current negative electrode connection terminal 319D projecting from the sealing resin 348 for supplying direct current power to the series circuit 150, an element side direct current positive electrode connection terminal 315D and an element side direct current negative electrode connection DC positive electrode wire 315A (DC positive electrode terminal 315B, auxiliary module side DC positive electrode connection terminal 315C) and DC negative electrode wire 319A (DC negative electrode terminal 319B, auxiliary module side DC negative electrode connection terminal 319C) connected to the terminal 319D; A second sealing resin 351 for sealing these connection portions 370 and It comprises a module case 304 for accommodating a first sealing sealed series circuit 150 and the element-side resin 348 DC positive connection terminal 315D and the element-side DC negative connection terminal 319D, the. In the power module 300U, the DC positive wire 315A and the DC negative wire 319A extend out of the module case 304, and the current flowing through the DC positive wire 315A and the DC negative wire 319A in each layer mutually It was made to generate the magnetic flux of the direction which canceled each other. This can reduce the inductance.

（３）モジュールケース３０４は電気伝導性を有する部材で形成され、素子側直流正極接続端子３１５Ｄおよび素子側直流負極接続端子３１９Ｄに接続された直列回路１５０を流れるリカバリ電流３６０によりモジュールケース３０４に渦電流３６１が誘起されるようにした。これにより、リカバリ電流３６０が流れる際のループ形状経路における配線インダクタンス３６３を低減することができる。 (3) The module case 304 is formed of a member having electrical conductivity, and swirls in the module case 304 by the recovery current 360 flowing in the series circuit 150 connected to the element-side DC positive electrode connecting terminal 315D and the element-side DC negative electrode connecting terminal 319D. A current 361 was induced. Thus, the wiring inductance 363 in the loop shaped path when the recovery current 360 flows can be reduced.

（４）モジュールケース３０４は、その外側に放熱用のフィン３０５を有する第１放熱面３０７Ａおよび第２放熱面３０７Ｂが形成されている。このモジュールケース３０４の内側に第１放熱面３０７Ａおよび第２放熱面３０７Ｂに対向するようにして、第一封止樹脂３４８で封止された直列回路１５０を構成するＩＧＢＴ３２８，３３０およびダイオード１５６，１６６が配置されるようにした。これにより、ＩＧＢＴ３２８，３３０およびダイオード１５６，１６６の放熱を効率的に行うことができる。 (4) The module case 304 is provided with the first heat radiation surface 307A and the second heat radiation surface 307B having the heat radiation fins 305 on the outside thereof. The IGBTs 328 and 330 and the diodes 156 and 166 which constitute the series circuit 150 sealed by the first sealing resin 348 so as to face the first heat radiating surface 307A and the second heat radiating surface 307B inside the module case 304. Was placed. Thereby, heat dissipation of IGBT328, 330 and diode 156, 166 can be performed efficiently.

（５）パワーモジュール３００Ｕは、ドライバ回路１７４から出力されるＩＧＢＴ３２８，３３０の駆動信号を伝達する素子側信号接続端子３２７Ｕ，３２７Ｌと、素子側信号接続端子３２７Ｕ，３２７Ｌと金属接合により接続される信号配線３２４Ｕ，３２４Ｌと、をさらに備える。このパワーモジュール３００Ｕにおいて、第二封止樹脂３５１は、素子側信号接続端子３２７Ｕ，３２７Ｌと信号配線３２４Ｕ，３２４Ｌとの接続部３７０をさらに封止する。このようにして、各配線および端子の接続部３７０をまとめて封止するようにしたので、製造工程を単純化して生産性を向上させることができる。 (5) The power module 300U is a signal connected to the element-side signal connection terminals 327U and 327L transmitting the drive signals of the IGBTs 328 and 330 output from the driver circuit 174 and the element-side signal connection terminals 327U and 327L by metal bonding Wirings 324U and 324L are further provided. In the power module 300U, the second sealing resin 351 further seals the connection portion 370 between the element-side signal connection terminals 327U and 327L and the signal wirings 324U and 324L. In this manner, since the connection portions 370 of the respective wirings and terminals are collectively sealed, the manufacturing process can be simplified and the productivity can be improved.

（６）素子側信号接続端子３２７Ｕ，３２７Ｌと、素子側直流正極接続端子３１５Ｄおよび素子側直流負極接続端子３１９Ｄとは、第一封止樹脂３４８から同一方向にそれぞれ突出しており、これらの各端部は同一方向にそれぞれ折り曲げられる。こうして折り曲げられた各端部が、それぞれ信号配線３２４Ｕ，３２４Ｌまたは直流正極配線３１５Ａ、直流負極配線３１９Ａと金属接合されるようにした。これにより、金属接合時の作業を容易化して生産性を向上すると共に、金属接合の信頼性を向上することができる。 (6) The element-side signal connection terminals 327U and 327L, and the element-side direct current positive electrode connection terminal 315D and the element-side direct current negative electrode connection terminal 319D respectively project from the first sealing resin 348 in the same direction. The parts are respectively bent in the same direction. The respective end portions thus bent are metal-bonded to the signal wires 324U and 324L, the DC positive electrode wire 315A, and the DC negative electrode wire 319A, respectively. Thus, the work at the time of metal bonding can be facilitated to improve the productivity, and the reliability of the metal bonding can be improved.

（７）素子側信号接続端子３２７Ｕ，３２７Ｌと、素子側直流正極接続端子３１５Ｄおよび素子側直流負極接続端子３１９Ｄとは、第一封止樹脂３４８から突出する部分が一列に配置されるようにした。これにより、第一封止樹脂３４８による封止を容易化することができる。 (7) The element side signal connection terminals 327U and 327L, and the element side direct current positive electrode connection terminal 315D and the element side direct current negative electrode connection terminal 319D are arranged such that the portions projecting from the first sealing resin 348 are arranged in a line. . Thereby, sealing by the first sealing resin 348 can be facilitated.

（８）パワーモジュール３００Ｕは、第一封止樹脂３４８から突出しており、直列回路１５０により直流電力から変換された交流電力を出力するための素子側交流接続端子３２０Ｄと、素子側交流接続端子３２０Ｄと金属接合により接続される交流配線３２０Ａ（交流端子３２０Ｂ、補助モジュール側交流接続端子３２０Ｃ）と、をさらに備える。このパワーモジュール３００Ｕにおいて、第二封止樹脂３５１は、素子側交流接続端子３２０Ｄと交流配線３２０Ａとの接続部３７０をさらに封止する。このようにしたので、製造工程をさらに単純化して生産性を向上させることができる。 (8) The power module 300U protrudes from the first sealing resin 348, and includes an element-side AC connection terminal 320D for outputting AC power converted from DC power by the series circuit 150, and an element-side AC connection terminal 320D. And an AC wire 320A (AC terminal 320B, auxiliary module side AC connection terminal 320C) connected by metal bonding. In the power module 300U, the second sealing resin 351 further seals the connection portion 370 between the element-side AC connection terminal 320D and the AC wiring 320A. Since this is done, the manufacturing process can be further simplified to improve the productivity.

（９）モジュールケース３０４は、挿入口３０６が形成された一つの開口面を有している。そして、接続部３７０は開口面よりもモジュールケース３０４の内側に配置され、直流正極配線３１５Ａおよび直流負極配線３１９Ａは開口面からモジュールケース３０４の外に延出するような構造とした。これにより、接続部３７０をモジュールケース３０４によって保護することができる。 (9) The module case 304 has one opening surface in which the insertion port 306 is formed. The connection portion 370 is disposed on the inner side of the module case 304 with respect to the opening surface, and the DC positive wiring 315A and the DC negative wiring 319A are configured to extend from the opening surface to the outside of the module case 304. Thus, the connection portion 370 can be protected by the module case 304.

（１０）パワーモジュール３００Ｕは、直流正極配線３１５Ａおよび直流負極配線３１９Ａを支持する配線絶縁部６０８をさらに備え、この配線絶縁部６０８はモジュールケース３０４に固定されるようにした。これにより、パワーモジュール３００Ｕをインバータ回路１４０に組み込んで直流正極配線３１５Ａおよび直流負極配線３１９Ａを他の装置と接続する際に生じる応力から接続部３７０を保護することができる。 (10) The power module 300U further includes a wire insulating portion 608 supporting the DC positive electrode wire 315A and the DC negative electrode wire 319A, and the wire insulating portion 608 is fixed to the module case 304. Thus, the connection portion 370 can be protected from the stress generated when the power module 300U is incorporated into the inverter circuit 140 and the DC positive wire 315A and the DC negative wire 319A are connected to another device.

（１１）第二封止樹脂３５１は、モジュールケース３０４の内側と第一封止樹脂３４８との間の空間に充填されるようにした。これにより、モジュール一次封止体３０２をモジュールケース３０４内に確実に固定することができる。 (11) The second sealing resin 351 is filled in the space between the inside of the module case 304 and the first sealing resin 348. Thereby, the module primary sealing body 302 can be reliably fixed in the module case 304.

（１２）パワーモジュール３００Ｕは、インバータ回路１４０の上下アームをそれぞれ構成し、制御電極３２８Ａ，３３０Ａをそれぞれ有するＩＧＢＴ３２８，３３０と、ＩＧＢＴ３２８，３３０が有する制御電極３２８Ａ，３３０Ａとそれぞれ接続される素子側信号接続端子３２７Ｕ，３２７Ｌと、ＩＧＢＴ３２８，３３０により構成される直列回路１５０の正極側および負極側とそれぞれ接続され、直列回路１５０に直流電力を供給する素子側直流正極接続端子３１５Ｄおよび素子側直流負極接続端子３１９Ｄと、直列回路１５０により直流電力から変換された交流電力を出力するための素子側交流接続端子３２０Ｄと、を備える。このパワーモジュール３００Ｕにおいて、素子側信号接続端子３２７Ｕ、素子側信号接続端子３２７Ｌ、素子側直流正極接続端子３１５Ｄ、素子側直流負極接続端子３１９Ｄおよび素子側交流接続端子３２０Ｄの各端子は、一列に並べて配置されている。また、ＩＧＢＴ３２８，３３０が有する制御電極３２８Ａ，３３０Ａは、各端子の配列方向に直交する中心線３７６，３７７に対していずれか一方に偏った位置にそれぞれ配置されている。さらに、素子側信号接続端子３２７Ｕ，３２７Ｌは、ＩＧＢＴ３２８，３３０において制御電極３２８Ａ，３３０Ａが配置されている一方側にそれぞれ配置されており、素子側直流正極接続端子３１５Ｄは、ＩＧＢＴ３２８において制御電極３２８Ａが配置されていない他方側に配置されており、素子側交流接続端子３２０Ｄは、ＩＧＢＴ３３０において制御電極３３０Ａが配置されていない他方側に配置されており、素子側直流負極接続端子３１９Ｄは、素子側交流接続端子３２０Ｄと素子側信号接続端子３２７Ｌの間に配置されていることとした。これにより、制御電極３２８Ａ，３３０Ａと素子側信号接続端子３２７Ｕ，３２７Ｌとをそれぞれ接続するボンディングワイヤ３７１の長さを最小化し、接続の信頼性を向上することができる。また、各端子を集約化してモジュール一次封止体３０２、ひいてはパワーモジュール３００Ｕの小型化を図ることができる。 (12) The power module 300U constitutes the upper and lower arms of the inverter circuit 140, and element side signals respectively connected to the IGBTs 328 and 330 having the control electrodes 328A and 330A and the control electrodes 328A and 330A on the IGBTs 328 and 330, respectively. Element-side DC positive electrode connection terminal 315D which is connected to the positive and negative sides of series circuit 150 configured of IGBTs 328 and 330 and connection terminals 327U and 327L and supplies DC power to series circuit 150, and element-side DC negative electrode connection A terminal 319D and an element-side AC connection terminal 320D for outputting AC power converted from DC power by the series circuit 150 are provided. In the power module 300U, the terminals of the device-side signal connection terminal 327U, the device-side signal connection terminal 327L, the device-side DC positive electrode connection terminal 315D, the device-side DC negative electrode connection terminal 319D and the device-side AC connection terminal 320D are arranged in a line. It is arranged. The control electrodes 328A and 330A of the IGBTs 328 and 330 are disposed at positions deviated to one of center lines 376 and 377 orthogonal to the arrangement direction of the respective terminals. Further, element-side signal connection terminals 327U and 327L are arranged on one side of IGBTs 328 and 330 on which control electrodes 328A and 330A are arranged, and element-side DC positive connection terminal 315D is the control electrode 328A in IGBT 328 The element-side AC connection terminal 320D is disposed on the other side where the control electrode 330A is not disposed in the IGBT 330, and the element-side DC negative electrode connection terminal 319D is an element-side alternating current It is assumed to be disposed between the connection terminal 320D and the element-side signal connection terminal 327L. As a result, the length of the bonding wire 371 connecting the control electrodes 328A and 330A and the element-side signal connection terminals 327U and 327L can be minimized, and the connection reliability can be improved. In addition, the terminals can be integrated to miniaturize the module primary sealing body 302 and hence the power module 300U.

以上の説明はあくまで一例であり、本発明は上記実施形態の構成に何ら限定されるものではない。   The above description is merely an example, and the present invention is not limited to the configuration of the above embodiment.

１５０：直列回路、１５６，１６６：ダイオード、３００Ｕ：パワーモジュール、３０２：モジュール一次封止体、３０４：モジュールケース、３０５：フィン、３１５Ａ：直流正極配線、３１５Ｂ：直流正極端子、３１５Ｃ：補助モジュール側直流正極接続端子、３１５Ｄ：素子側直流正極接続端子、３１９Ａ：直流負極配線、３１９Ｂ：直流負極端子、３１９Ｃ：補助モジュール側直流負極接続端子、３１９Ｄ：素子側直流負極接続端子、３２０Ａ：交流配線、３２０Ｂ：交流端子、３２０Ｃ：補助モジュール側交流接続端子、３２０Ｄ：素子側交流接続端子、３２４Ｕ，３２４Ｌ：信号配線、３２５Ｕ，３２５Ｌ：信号端子、３２６Ｕ，３２６Ｌ：補助モジュール側信号接続端子、３２７Ｕ，３２７Ｌ：素子側信号接続端子、３２８，３３０：ＩＧＢＴ、３４８：第一封止樹脂、３５１：第二封止樹脂、３７０：接続部、６００：補助モールド体、６０８：配線絶縁部   150: series circuit, 156, 166: diode, 300 U: power module, 302: module primary sealing body, 304: module case, 305: fin, 315A: DC positive wiring, 315B: DC positive terminal, 315C: auxiliary module side Direct current positive electrode connection terminal 315D: Element side direct current positive electrode connection terminal 319A: Direct current negative electrode wiring 319B: Direct current negative electrode terminal 319C: Auxiliary module side direct current negative electrode connection terminal 319D: Element side direct current negative electrode connection terminal 320A: AC wiring 320B: AC terminal, 320C: auxiliary module side AC connection terminal, 320D: element side AC connection terminal, 324U, 324L: signal wiring, 325U, 325L: signal terminal, 326U, 326L: auxiliary module side signal connection terminal, 327U, 327L : Element side signal connection terminal, 328, 30: IGBT, 348: first sealing resin, 351: second sealing resin, 370: connection portion, 600: additional mold body 608: wire insulating portion

Claims (1)

インバータ回路の上下アームを構成する複数のパワー半導体素子と、
多面体形状を有し、前記複数のパワー半導体素子を封止する第１封止部材と、
前記複数のパワー半導体素子のいずれかと接続され、前記第１封止部材から突出する正極側端子と、
前記複数のパワー半導体素子のいずれかと接続され、前記第１封止部材から突出する負極側端子と、
前記正極側端子の少なくとも一部及び前記負極側端子の少なくとも一部を封止する第２封止部材と、
前記第１封止部材で封止された前記パワー半導体素子を収納するケースと、を備え、
前記正極側端子及び前記負極側端子は、前記第１封止部材から突出する部分が前記第１封止部材の一つの面に沿って一列に並べられ、
さらに、前記正極側端子及び前記負極側端子は、前記第２封止部材から積層状態で突出しておりかつ前記ケースの外に延出していることを特徴とするパワー半導体装置。 A plurality of power semiconductor elements constituting upper and lower arms of the inverter circuit;
A first sealing member having a polyhedral shape and sealing the plurality of power semiconductor elements;
A positive electrode side terminal connected to any one of the plurality of power semiconductor elements and protruding from the first sealing member;
A negative electrode side terminal connected to any one of the plurality of power semiconductor elements and protruding from the first sealing member;
A second sealing member for sealing at least a part of the positive electrode side terminal and at least a part of the negative electrode side terminal;
And a case for housing the power semiconductor element sealed by the first sealing member,
The portions of the positive electrode side terminal and the negative electrode side terminal protruding from the first sealing member are arranged in a line along one surface of the first sealing member,
Furthermore, the positive electrode side terminal and the negative electrode side terminal protrude from the second sealing member in a stacked state and extend out of the case.
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